一种应用于星载高分辨率宽幅SAR的正交编码波形确定方法

摘要

一种应用于星载高分辨率宽幅SAR的正交编码波形确定方法，首先根据用户需求和星载高分辨率宽幅SAR的约束条件确定预设输入参数；其次确定所述星载高分辨率宽幅SAR的发射波形的多普勒容限f_D；再次利用多普勒容限f_D、距离向分辨率ρ_r和脉冲宽度T确定正交编码波形的线性调频信号带宽B_L、二相码带宽B_P及码长N；然后根据方位向分辨率ρ_a和星载条带SAR波位设计公式确定编码组数M和系统脉冲重复频率PRF；最后根据上述条件设计正交编码波形。采用本发明方法实现星载高分辨率宽幅SAR将不会提升系统的复杂度和成像方法的复杂度，且对系统硬件需求较弱；成像模式简单、成像算法成熟且能获取大幅连续场景图像；开创了新型SAR系统波位设计工作。

主权项

一种应用于星载高分辨率宽幅SAR的正交编码波形确定方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：根据用户需求和星载高分辨率宽幅SAR的约束条件确定预设输入参数包括：幅宽W_r、距离向分辨率ρ_r、方位向分辨率ρ_a、卫星轨道高度H、载频f_c、下视角θ、脉冲宽度T和卫星速度V；步骤S2：确定所述星载高分辨率宽幅SAR的发射波形的多普勒容限f_D，所述发射波形为正交编码波形；步骤S3：利用多普勒容限f_D、距离向分辨率ρ_r和脉冲宽度T确定正交编码波形的线性调频信号带宽B_L、二相码带宽B_P及码长N；步骤S4：根据方位向分辨率ρ_a和星载条带SAR波位设计公式确定编码组数M和系统脉冲重复频率PRF；步骤S5：根据步骤S3和S4的结果设计正交编码波形；所述步骤S2中多普勒容限f_D通过如下公式计算得到：f_D≥1.1Δf_Dop，其中，多普勒带宽D_a为天线方位向宽度，且D_a＝2ρ_a；所述步骤S3中确定正交编码波形的线性调频信号带宽B_L、二相码带宽B_P及码长N通过如下方式进行：通过求解方程组得到线性调频信号带宽B_L、二相码带宽B_P及码长N，其中，c为光速；所述步骤S4根据方位向分辨率ρ_a和星载条带SAR波位设计公式确定编码组数M和系统脉冲重复频率PRF，具体为：步骤S41：根据波位设计公式，通过考虑回避发射脉冲、星下点回波以及距离模糊选择适用于正侧视条带SAR工作模式的PRF₁；即令公式(i,k＝0,1,2...，且i≥k)和公式同时满足，此时的PRF₁即为适用于正侧视条带SAR工作模式的PRF₁，其中，R_n和R_f分别表示SAR到观测带近距端和远距端的距离；步骤S42：根据方位向分辨率确定满足奈奎斯特采样定理的最小脉冲重复频率步骤S43：选择最小的正整数M，使不等式M·PRF₁≥PRF₂成立，M即为编码组数；步骤S44：根据步骤S43得到的M值，得到系统脉冲重复频率PRF＝M·PRF₁。