[发明专利]一种俯仰向空时编码合成孔径雷达的回波信号分离方法及装置

说明书

本申请提供了一种俯仰向空时编码合成孔径雷达的回波信号分离方法及装置，所述方法包括：接收多个子测绘带的混叠回波信号；针对所述多个子测绘带中的目标子测绘带，生成所述目标子测绘带关联的多个子波束；其中，所述多个子波束中的不同子波束指向所述目标子测绘带的不同方向，所述多个子波束中的每个子波束的零点用于对所述目标子测绘带以外的子测绘带的回波信号进行深度零陷抑制；基于所述多个子波束以及所述多个子波束对应的多个零点对所述混叠回波信号进行处理，生成所述目标子测绘带的目标回波信号。

技术领域

本申请涉及雷达技术领域，特别涉及一种俯仰向空时编码合成孔径雷达(Space-Time Waveform Encoding Synthetic Aperture Radar,STWE SAR)的回波信号分离方法及装置。

背景技术

星载SAR是指搭载在卫星上的SAR。由于星载SAR采用微波成像技术，可实现全天时、全天候观测，是重要的对地观测手段。根据应用需求，星载SAR需要实现高分辨率宽幅成像，同时缩短回波窗长度以更方便地进行系统设计，并有效减少星上需采样存储的数据量，俯仰向空时编码SAR是一种行之有效的新工作模式，其系统工作原理如图1所示(以两个子测绘带为例)。发射信号时，天线在每个脉冲重复时间内以串发的方式通过不同指向的窄波束分别照射不同的子测绘带，其中，远距端的子测绘带较近距端的子测绘带更早被照射到，通过合理设计发射时序，可以使各子测绘带回波重叠，从而有效缩短回波窗长度，提高系统设计的灵活性，从而有效减少了星上需要采样存储的数据量。

俯仰向空时编码SAR在实现高分辨率宽幅成像上的优势是明显的，但是由于各子测绘带回波重叠，要发挥其系统性能，需要将在时间上重叠的回波信号进行分离，而对回波信号分离程度的好坏直接影响了系统性能。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种俯仰向空时编码SAR的回波信号分离方法及装置。

本申请实施例提供一种回波信号分离方法，所述方法包括：

接收多个子测绘带的混叠回波信号；

针对所述多个子测绘带中的目标子测绘带，生成所述目标子测绘带关联的多个子波束；其中，所述多个子波束中的不同子波束指向所述目标子测绘带的不同方向，所述多个子波束中的每个子波束的零点用于对所述目标子测绘带以外的子测绘带的回波信号进行深度零陷抑制；

基于所述多个子波束以及所述多个子波束对应的多个零点对所述混叠回波信号进行处理，生成所述目标子测绘带的目标回波信号。

在本申请一可选实施方式中，所述接收多个子测绘带的混叠回波信号之前，所述方法还包括：

分时发射线性调频信号，以使所述线性调频信号照射在所述多个子测绘带上，其中，距离SAR较远的子测绘带的照射时间早于距离所述SAR较近的子测绘带的照射时间。

在本申请一可选实施方式中，所述基于所述多个子波束以及所述多个子波束对应的多个零点对所述混叠回波信号进行处理，生成所述目标子测绘带的目标回波信号，包括：

针对所述多个子波束的每个子波束，利用所述子波束从所述混叠回波信号中提取所述目标子测绘带的部分回波信号，并利用所述子波束的零点对所述目标子测绘带以外的子测绘带的回波信号进行深度零陷抑制；

通过所述多个子波束从所述混叠回波信号中提取所述目标子测绘带的多部分回波信号；

对所述多部分回波信号进行滤波，并对滤波后的所述多部分回波信号进行合成，得到所述目标子测绘带的目标回波信号。

在本申请一可选实施方式中，所述多个子波束通过多路波束形成器生成，其中，所述多路波束形成器中的第i路用以提取所述目标子测绘带的部分回波信号，并对所述目标子测绘带以外的子测绘带的回波信号进行深度零陷抑制的加权矢量为：