[发明专利]一种基于单特显点的调频连续波线阵幅相误差校正方法

摘要

本发明公开一种基于单特显点的调频连续波线阵幅相误差校正方法，该方法首先校正回波中的调频率非线性误差信号，然后利用RVP滤波处理将调频率非线性误差和多通道幅相误差相分离，最后分别校正调频率非线性误差通过RVP滤波处理后得到的信号和多通道幅相误差的影响，完成对系统接收回波总的幅相误差的校正。该方法解决了调频连续波线阵成像雷达系统中存在调频率非线性误差和多通道幅相误差使得直接成像造成重建的雷达图像质量降级的问题。

主权项

一种基于单特显点的调频连续波线阵幅相误差校正方法，其特征在于，该方法包括步骤：步骤S1：通道n观测场景回波采集，在该步骤，发射调频连续波信号起始频率为f₀，调频率为K，发射信号中的调频率非线性为ε(t)；场景中第h个点目标到通道n的时间延时为τ_h(n)，雷达散射系数为σ_h；通道n存在的幅度误差为G(n)，时延误差为τ(n)。通道n采集的场景回波s(t,n)为：$\begin{array}{c}s(t,n)=G\left(n\right){\mathrm{\Σ}}_h{\mathrm{\σ}}_h\·\exp \left(j2\mathrm{\π}(f_0({\mathrm{\τ}}_h\left(n\right)+\mathrm{\τ}\left(n\right))+K({\mathrm{\τ}}_h\left(n\right)+\mathrm{\τ}\left(n\right))t)\right)\\ \·\exp \left(j2\mathrm{\π}(-\frac{1}{2}K{({\mathrm{\τ}}_h\left(n\right)+\mathrm{\τ}\left(n\right))}^2+\mathrm{\ϵ}\left(t\right)-\mathrm{\ϵ}(t-{\mathrm{\τ}}_h\left(n\right)-\mathrm{\τ}\left(n\right)))\right)\end{array}$其中，j表示虚数单位。步骤S2：Kτ(n)t‑ε(t)校正，在该步骤，Kτ(n)t‑ε(t)的估计值为e_n(t)，s(t,n)乘以exp(j2πe_n(t))完成Kτ(n)t‑ε(t)校正，校正完Kτ(n)t‑ε(t)的信号为s_c(t,n)：$\begin{array}{c}{s}_c(t,n)=G\left(n\right){\mathrm{\Σ}}_h{\mathrm{\σ}}_h\·\exp \left(j2\mathrm{\π}(f_0({\mathrm{\τ}}_h\left(n\right)+\mathrm{\τ}\left(n\right))+K({\mathrm{\τ}}_h\left(n\right)+2\mathrm{\τ}\left(n\right))t)\right)\\ \·\exp \left(j2\mathrm{\π}(-\frac{1}{2}K{({\mathrm{\τ}}_h\left(n\right)+\mathrm{\τ}\left(n\right))}^2-\mathrm{\ϵ}(t-{\mathrm{\τ}}_h\left(n\right)-\mathrm{\τ}\left(n\right)))\right)\end{array}$步骤S3：RVP滤波，在该步骤，将s_c(t,n)与exp(‑jπKt²)做卷积，完成RVP滤波，完成RVP滤波后的信号为s_{c_RVP}(t,n)：$\begin{array}{c}{s}_{c\_\mathrm{RV}P}(t,n)=G\left(n\right){\mathrm{\Σ}}_h{\mathrm{\σ}}_h\exp \left(j2\mathrm{\π}(f_0+\mathrm{K\τ}\left(n\right))({\mathrm{\τ}}_h\left(n\right)+\mathrm{\τ}\left(n\right))\right)\\ \·\exp \left(j2\mathrm{\πK}({\mathrm{\τ}}_h\left(n\right)+\mathrm{\τ}\left(n\right))t\right)\·s_{e_n\_\mathrm{RVP}}\end{array}$其中，表示e_n(t)与exp(‑jπKt²)做卷积后得到的信号，步骤S4：校正。将s_{c_RVP}(t，n)将除以完成校正，完成校正后的信号为$\begin{array}{c}{s}_{c\_\mathrm{RV}{P\_e}_n}(t,n)=G\left(n\right){\mathrm{\Σ}}_h{\mathrm{\σ}}_h\exp \left(j2\mathrm{\π}(f_0+\mathrm{K\τ}\left(n\right))({\mathrm{\τ}}_h\left(n\right)+\mathrm{\τ}\left(n\right))\right)\\ \·\exp \left(j2\mathrm{\πK}({\mathrm{\τ}}_h\left(n\right)+\mathrm{\τ}\left(n\right))t\right)\end{array}$步骤S5：多通道幅相误差校正。G(n)的估计值为τ(n)的估计值为，将除以完成多通道幅度误差校正，乘以exp(‑j2π(f₀+Kτ(n))τ(n)+Kτ(n)t)完成多通道相位误差校正，完成多通道幅相误差校正后的信号为$s_{c\_\mathrm{RVP}\_e_n\_\mathrm{AP}}(t,n)={\mathrm{\Σ}}_n{\mathrm{\σ}}_h\exp \left(j2\mathrm{\π}((f_0+\mathrm{K\τ}\left(n\right)){\mathrm{\τ}}_h\left(n\right)+K{\mathrm{\τ}}_h\left(n\right)t)\right)$步骤S6：对系统所有通道重复步骤S1到S6，完成整个系统的幅相误差校正。