[发明专利]基于反射天线的太赫兹雷达前视成像方法

说明书

本发明公开了一种基于反射天线的太赫兹雷达前视成像方法，其主要思路为：确定太赫兹雷达，且所述太赫兹雷达包括一个移相反射天线，将移相反射天线的相位中心处于不同位置时的状态分别记为波位，波位移动的方向为方位向；设定波位总个数为Na，进而得到Na个波位的回波信号二维波数谱；计算三阶泰勒展开后Na个波位的回波信号二维波数谱简化结果；和四阶泰勒展开后Na个波位的回波信号二维波数谱后；进行相位补偿、逆快速傅立叶变换、方位去斜、方位向快速傅里叶变换和扇贝效应去除，得到扇贝效应去除后Na个波位的回波信号方位去斜二维波数谱，所述扇贝效应去除后Na个波位的回波信号方位去斜二维波数谱为基于反射天线的太赫兹雷达前视成像结果。

技术领域

本发明涉及雷达前视成像技术领域，特别涉及一种基于反射天线的太赫兹雷达前视成像方法，适用于对基于移相反射天线的太赫兹雷达回波数据进行成像处理。

背景技术

用于高分辨成像的雷达往往是合成孔径雷达(SAR)和逆合成孔径雷达(ISAR)，SAR成像原理和ISAR成像原理都是利用雷达和目标间相对运动产生的多普勒频率差异性实现方位向上对目标的分辨；而在相对运动不可知的情况下，对目标的分辨将不能完成，抑或雷达和目标仅存在径向的相对运动时，即在前视条件下成像，不同目标回波的多普勒频率将没有或存在极小的差异性同样无法完成在方位向对目标的高精度分辨。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提出一种基于反射天线的太赫兹雷达前视成像方法，该种基于反射天线的太赫兹雷达前视成像方法利用脉冲压缩技术实现距离向对目标的分辨，利用移相反射天线实现雷达发射和接收脉冲信号时天线相位中心的移动，并利用不同相位中心发射并接收信号的差异性实现对目标的方位分辨。

为达到上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

一种基于反射天线的太赫兹雷达前视成像方法，包括以下步骤：

步骤1，确定太赫兹雷达，所述太赫兹雷达包括一个移相反射天线，将移相反射天线的相位中心处于不同位置时的状态分别记为波位，波位移动的方向为方位向；设定波位总个数为Na，进而得到Na个波位的回波信号二维波数谱；其中，Na为大于0的正整数；

步骤2，根据Na个波位的回波信号二维波数谱进行相位补偿，计算得到三阶泰勒展开后Na个波位的回波信号二维波数谱简化结果；

步骤3，根据三阶泰勒展开后Na个波位的回波信号二维波数谱简化结果，得到四阶泰勒展开后Na个波位的回波信号二维波数谱；

步骤4，对四阶泰勒展开后Na个波位的回波信号二维波数谱进行相位补偿，得到相位补偿后Na个波位的回波信号二维波数谱；

步骤5，对相位补偿后Na个波位的回波信号二维波数谱沿着方位向进行逆快速傅立叶变换，得到方位向逆快速傅立叶变换后Na个波位的回波信号二维波数谱；

步骤6，对方位向逆快速傅立叶变换后Na个波位的回波信号二维波数谱进行方位去斜，得到方位去斜后Na个波位的回波信号二维波数谱；

步骤7，对方位去斜后Na个波位的回波信号二维波数谱沿着方位向进行快速傅里叶变换，得到快速傅里叶变换FFT后Na个波位的回波信号方位去斜二维波数谱；

步骤8，对快速傅里叶变换FFT后Na个波位的回波信号方位去斜二维波数谱进行扇贝效应去除，进而得到扇贝效应去除后Na个波位的回波信号方位去斜二维波数谱，所述扇贝效应去除后Na个波位的回波信号方位去斜二维波数谱为基于反射天线的太赫兹雷达前视成像结果。

本发明的有益效果：本发明利用脉冲压缩技术实现距离向对目标的分辨，利用移相反射天线实现雷达发射和接收脉冲信号时天线相位中心的移动，并利用不同相位中心发射并接收信号的差异性实现对目标的方位分辨，能够实现在前视条件下成像，不同目标回波的多普勒频率将没有或存在极小的差异性同样无法完成在方位向对目标的高精度分辨。

附图说明