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一维距离像时域合成算法

1,前序:

时域合成算法流程:

计算速度补偿因子->时域相乘->FFT变换->补零操作->IFFT变换->频域相乘运算->相位补偿相乘运算->FFT变换->频域相乘->IFFT变换->叠加相乘运算->FFT变换->计算多普勒耦合因子->频域相乘运算->IFFT变换->截取波门数据(一维距离像数据)

2,合成一维距离像数据之前,需要对下变频DDC后的进行数据截取:

截取之前输入数据为(1)输入DDC处理后和通道的IQ数据N点(2)指示系统提供的目标距离(3)距离波门大小(4)当前工作波形脉冲宽度

数据截取之后输出为:(1)截取后和通道的IQ数据M点 (2)波门的起始与终止时刻

一维距离像时域合成算法

3,一维距离像合成参数:

一维距离相合成的的输入内容包括:

(1)截取后和通道的IQ数据M点(2)DDC处理后子脉冲数据率(3)工作载频(4)子脉冲的脉宽,带宽及数量(5)子脉冲的脉冲重复频率(6)波束中心相对于地面的速度(7)波门大小(8)距离波门的起始时刻

4,一维距离像合成算法:

一维距离像合成算法主要完成速度补偿,一维距离像的合成和距离走动补偿;在搜索和重捕阶段使用时域合成的方法或频域合成的方法,待资源评估后确定;

(1)速度补偿:计算波束中心相对于地面的速度,假设雷达的绝对速度为V,俯仰角为ε(epsilon),波束方位角为α(alpha),仰角为β(beta),

计算波束相对于地面的速度为:Vbeam=2V*cosα*cos(ε+β),对各个子脉冲进行运动补偿:

一维距离像时域合成算法

(2)上采样:解调后的子脉冲基带信号的采样率比合成后的带宽信号要低的多,因此在合成带宽信号之前,要先对子波信号进行过采样,将采样频率提高为子脉冲采样率的N倍,步骤就是先DFT,再IDFT;

当重采样的倍数为2的整数次幂时,可以用FFT代替DFT。举例:采样倍数为16倍,使用FFT代替DFT实现重采样:

一维距离像时域合成算法

(3)频移:

接收信号先接受DDC处理,信号转换为中心频率为0的基带信号,需要将中心频率移动到

一维距离像时域合成算法

然后再时域乘以相位因子:

一维距离像时域合成算法

(4)相位校正:经过频移处理子脉冲信号,为了保持时间后的子信号拼接的相位连续性,需要对各个子脉冲在时域补偿一个相位因子:

一维距离像时域合成算法

(5)时移流程为:FFT变换->乘以时移因子->IFFT变换

调频子脉冲初始时刻为2R/C,需要将开始和结束时刻移动到

一维距离像时域合成算法

 因此在频域需要乘以时移因子:

一维距离像时域合成算法

(6)频域叠加:将16个子脉冲叠加,形成带宽频域信号:

一维距离像时域合成算法
一维距离像时域合成算法

(7)脉冲压缩+距离走动补偿:

对合成后的大带宽线性调频信号进行匹配脉冲压缩,也就是将信号FFT变换到频域,与脉冲压缩系数相乘,再与距离走动补偿系数相乘,最后通过IFFT变换到时域:

距离走动补偿因子表达式如下,其中fs为采样频率;np为当前脉冲的脉冲序号,按一次驻留时间计数;vp为目标速度指示值;

一维距离像时域合成算法

(8)时域变换:通过IFFT变换到时域,这时候的结果就是一维距离像

一维距离像频域合成算法 https://blog.csdn.net/wangjie36/article/details/117400959