[发明专利]一种无人机载微型近距极化干涉合成孔径雷达系统

权利要求书

1.一种无人机载微型近距极化干涉合成孔径雷达系统，其特征在于，所述系统包括：信号发射模块、2个天线、信号接收模块、信号采集模块和信号处理模块；

所述信号发射模块，用于产生线性调频脉冲信号，进行处理后传给天线，还用于向信号采集模块发送高电平；

所述天线，采用单发双收工作模式，用于通过脉间交替发射水平极化和垂直极化的脉冲信号；并将接收到的回波数据传输给信号接收模块；

所述信号接收模块，用于对回波数据进行解调处理得到同相、正交两路基带中频信号；

所述信号采集模块，用于对基带中频信号进行采样得到全极化数据，发送到信号处理模块；

所述信号处理模块，用于对全极化数据进行处理得到压缩后的复图像。

2.根据权利要求1所述的无人机载微型近距极化干涉合成孔径雷达系统，其特征在于，所述信号发射模块包括依次连接的：微控制器、数字频率合成器、中频放大器、上变频器、滤波器、推动级放大器和末级放大器；

所述微控制器，用于控制数字频率合成器；

所述数字频率合成器，用于产生线性调频脉冲信号作为发射脉冲，所述线性调频脉冲信号s_pul(τ)为：

s_pul(τ)＝ω_r(τ)cos{2πf₀τ+πK_rτ²}

其中，K_r为距离向的脉冲调频率，f₀为中心频率，ω_r(τ)为脉冲包络，τ为延时；所述发射脉冲的长度Tr＝3us。

3.根据权利要求2所述的无人机载微型近距极化干涉合成孔径雷达系统，其特征在于，所述系统的信号带宽为160MHz；所述系统的多普勒带宽为44Hz，脉冲重复频率为500Hz；所述系统的噪声等效后向散射系数为-30dB，对应的平均发射功率为1.75mw，占空比为0.15％，峰值功率为1.16W。

4.根据权利要求1所述的无人机载微型近距极化干涉合成孔径雷达系统，其特征在于，所述天线为双极化微带阵列天线；所述双极化微带阵列天线有水平极化和垂直极化两个端口，当信号从水平极化端口馈入时，辐射水平极化电磁波；当信号从垂直极化端口馈入时，辐射垂直极化电磁波。

5.根据权利要求4所述的无人机载微型近距极化干涉合成孔径雷达系统，其特征在于，所述天线的俯仰波束宽度为5.5°，所述天线的方位向波束宽度为6.68°。

6.根据权利要求1所述的无人机载微型近距极化干涉合成孔径雷达系统，其特征在于，所述信号接收模块包括依次连接的限幅器、低噪声放大器、下变频器、中频放大器和低通滤波器。

7.根据权利要求1所述的无人机载微型近距极化干涉合成孔径雷达系统，其特征在于，所述信号采集模块包括：FPGA以及与其连接的4个AD采样芯片、2个DDR3存储芯片6片Flash芯片和千兆网口。

8.根据权利要求1所述的无人机载微型近距极化干涉合成孔径雷达系统，其特征在于，所述信号处理模块包括：距离压缩单元、方位FFT单元、距离徙动校正单元、方位压缩单元和方位IFFT单元；

所述距离压缩单元，用于对方位时域的全极化数据进行快速卷积，然后进行距离FFT、距离向匹配滤波，再进行距离IFFT实现距离压缩；

所述方位FFT单元，用于通过方位FFT将距离压缩后的数据变换至距离多普勒域；

所述距离徙动校正单元，用于在距离多普勒域进行随距离时间及方位频率变化的距离徙动校正；

所述方位压缩单元，用于通过每一距离门上的频域匹配滤波实现方位压缩；

所述方位IFFT单元，用于通过方位IFFT将方位压缩后的数据变换为时域，输出压缩后的复图像。