【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微型多基sar相位同步领域，更具体的，涉及一种新型非中断微型多基sar相位同步方法。
技术介绍
1、合成孔径雷达(synthetic aperture radar,sar)能够全天候、全天时提供高质量的sar图像，被广泛地应用于军事、民用领域。随着无人机技术的迅速发展，微型无人机载sar以体积小、重量轻、能耗低等优势得到了广泛的关注。通过多组微型无人机载sar协同作业形成的微型多基sar能实现在一次任务中对目标场景的多视角观测，极大提高工作效率。
2、然而，微型多基sar收发分置也带来了一些新挑战。不同的雷达平台使用相互独立的时钟、天线和振荡源，由此引发雷达平台间的同步问题，这严重影响了sar图像质量，因此，多基sar的同步问题亟需解决。相位同步指的是指系统中所有收发设备的频率源的相位对准。相位不同步会导致经过解调后的回波信号中存在额外的相位调制，造成成像结果主瓣展宽、副瓣畸变甚至升高。
3、在微型无人机载sar系统中，为了获取更高的距离分辨率，往往采用大带宽的发射信号，信号带宽最高可达ghz量级。为保证回波信号频谱不混叠，需要极高的采样率对信号进行采样，进而增加雷达硬件实现成本，无法满足微型sar系统体积小、重量轻、成本低的需求。因此，微型无人机载sar接收的雷达回波信号通常先进行去斜(dechirp)处理，从而降低回波信号带宽，进行数据采样。所以，为了进一步适应微型无人机载sar的这一特点，微型多基sar系统中的相位同步信号也需进行dechirp处理。
技术实
1、为满足微型多基sar相位同步的需求和适应微型多基sar系统dechirp接收的特点，本专利技术提出一种新型非中断微型多基sar相位同步方法。该方法能够在不打断雷达正常工作的前提下，同时实现多个雷达平台间的相位同步，提高相位同步效率；此外，该方法可以使用广义短时正交信号作为相位同步信号，能够很好的适应微型多基sar系统dechirp接收的特点。
2、本专利技术公开的一种新型非中断微型多基sar相位同步方法，包括以下步骤：
3、s1：在包含了一个发射机和多个接收机的微型多基sar系统中，在第一个雷达脉冲发射时刻t，发射机发出一个相位同步信号，微型多基sar系统内的所有接收机独立接收该相位同步信号，通过脉冲压缩提取相位误差，得到t时刻的相位误差；
4、s2：在下一个雷达脉冲发射时刻，微型多基sar系统内所有接收机同时向发射机发出相位同步信号，发射机接收所有相位同步信号，得到所有接收机相位同步信号之和的混合相位同步信号；
5、s3：为提取该微型多基sar系统中第i个接收机与发射机的相位误差，使用该接收机相位同步信号的脉压函数处理发射机收到的混合相位同步信号，提取脉压后峰值点的相位作为相位误差，得到t+τsyn时刻的相位误差；
6、s4：计算t时刻的相位误差和t+τsyn时刻的相位误差之差，取二者差值的一半作为补偿相位，完成一个接收机的相位同步；
7、s5：分别使用不同接收机相位同步信号的脉压函数处理发射机接收的混合相位同步信号，计算补偿相位，直至完成所有接收机的相位同步。
8、优选的，步骤s1中，发射机t发出的相位同步信号为：
9、
10、式中，a(t)是发射机发出的相位同步信号使用的波形，exp(·)代表自然指数函数，j是虚数单位，是发射机t在该时刻的信号相位，f0是标称频率，δft是发射机振荡源频率偏移，是发射机振荡器产生相位同步信号时的常数相位，nt(t)是发射机振荡器的相位噪声；
11、经过时延τi，该微型多基sar系统中的第i个接收机ri收到该相位同步信号，经过接收机ri的本振信号解调后，该相位同步信号为：
12、
13、式中a(t-τi)是a(t)时延τi的信号，是发射机t在该时刻的信号相位，是接收机ri在该时刻的信号相位，δf是发射机与接收机ri频率偏移的差，δφ是发射机t与接收机ri在t时刻去除线性相位误差的其余相位误差，是接收机ri振荡器产生相位同步信号时的常数相位，是接收机ri振荡器的相位噪声，是接收机ri振荡源频率偏移；
14、该相位同步信号的脉压函数为：
15、href(t)＝a*(-t)，
16、式中，*代表取该信号的共轭；
17、经过脉压后的相位同步信号为：
18、
19、式中，g(t)是发射机相位同步信号经过脉冲压缩后的时域信号，g(t-τi)是g(t)时延τi的信号，f[·]和f-1[·]分别代表傅里叶变换和逆傅里叶变换，a(f)是a(t)的傅里叶变换结果，a*(f)是a(f)的共轭，a(f-δf)是a(f)在频域移位δf的信号；
20、以脉压后信号峰值处的相位值作为发射机t与接收机ri在t时刻的相位误差。
21、优选的，步骤s2中，
22、发射机收到的混合相位同步信号为：
23、
24、式中，x∈{1,2，...，n}，bx(t)是第x个接收机使用的相位同步信号波形，τsyn是相位同步信号发射间隔，τx是第x个接收机的相位同步信号到达接收机t的时间延迟，δfx是第x个接收机rx的振荡源频率偏移，δφx是接收机rx与发射机t在t+τsyn时刻去除线性相位误差的其余相位误差，是接收机rx的振荡源频率偏移，是接收机rx振荡器产生相位同步信号时的常数相位。
25、优选的，步骤s3中，为了提取接收机ri和发射机t之间的相位误差，在此使用第i个接收机相位同步信号波形bi(t)的脉压函数进行脉冲压缩，
26、
27、mx(t)＝f-1[bx(f-δfx)bi*(f)],bx(f)＝f[bx(t)]，
28、式中，bx(f)是第x个接收机相位同步信号bx(t)的傅里叶变换，bi*(f)为提取第i个接收机的相位误差而使用的频域脉压函数；含有mi(t)的项是接收机ri相位同步信号的脉压结果，可视为bi(t)匹配滤波的结果；而其余项可视为失配滤波结果；
29、经脉冲压缩后，失配滤波信号的幅度远小于匹配滤波信号的，故在此忽略失配滤波结果的影响；那么脉冲压缩后的峰值点相位即为接收机ri和发射机t在时刻t+τsyn的相位误差。
30、优选的，发射机t和接收机ri之间的补偿相位为：
31、
32、式中，δφi是接收机ri与发射机t在t+τsyn时刻去除线性相位误差的其余相位误差，τ′i是在t+τsyn时刻第i个接收机的相位同步信号到达接收机t的时间延迟，代表发射机热噪声的影响，代表接收机热噪声的影响，为天线、其余硬件对相位误差的影响。
33、有益效果：与现有技术相比，专利技术的一种新型非中断微型多基sar相位同步方法的有益效果是：所提出的微型多基sar相位同步方法能够在不打断雷达正常工作的前提下，同时实现多个雷达平台间的相位同步，并且满足微型多本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种新型非中断微型多基SAR相位同步方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种新型非中断微型多基SAR相位同步方法，其特征在于：步骤S1中，发射机T发出的相位同步信号为：
3.如权利要求1所述的一种新型非中断微型多基SAR相位同步方法，其特征在于：步骤S2中，
4.如权利要求3所述的一种新型非中断微型多基SAR相位同步方法，其特征在于：步骤S3中，为了提取接收机Ri和发射机T之间的相位误差，在此使用第i个接收机相位同步信号波形bi(t)的脉压函数进行脉冲压缩，
5.如权利要求4所述的一种新型非中断微型多基SAR相位同步方法，其特征在于：发射机T和接收机Ri之间的补偿相位为：
【技术特征摘要】
1.一种新型非中断微型多基sar相位同步方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种新型非中断微型多基sar相位同步方法，其特征在于：步骤s1中，发射机t发出的相位同步信号为：
3.如权利要求1所述的一种新型非中断微型多基sar相位同步方法，其特征在于：步骤s2中，
4.如...
【专利技术属性】
技术研发人员：金国栋，周涛，黄晶凯，朱岱寅，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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