双基地SAR在线通道均衡方法

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双基地合成孔径雷达(Bistatic Sythetic Aperture Radar,Bi SAR)正由单接收通道逐步向多接收通道过渡和演变,其通过增加空域自由度来提高系统对主瓣杂波的抑制性能,以实现对慢速运动目标的检测。与传统的单基单通道雷达相比,双基地多通道SAR具有许多技术特点,譬如配置灵活、抗干扰能力强、隐蔽性好、反侦察等等,使其在军用领域具备重要的应用价值。然而,在实际的应用场景下,通道失配问题会严重影响杂波对消及动目标检测的结果。因此,消除通道间的幅相误差成为一个急需解决的重要问题。开展自适应通道均衡研究的关键在于回波建模、通道失配分析、均衡算法研究、强点目标徙动曲线的提取、直达波与回波的分离等。围绕上述问题,本文的主要工作如下:1.建立了双基地多通道SAR的对地观测几何模型,分析了静止目标的距离徙动、多普勒等特性,构建了接收站的多通道失配模型,研究了造成各接收通道间幅相不一致的原因,并论述了在线通道均衡技术对于双基多通道SAR系统的必要性。2.研究了四种时域、频域通道均衡方法,分析了各种自适应均衡算法的优劣性,提出了基于对角加载的最小二乘均衡方法、用带内频响均值替代带外频响的逆傅立叶均衡方法,解决了自适应滤波算法计算精度不足的问题,通过点目标及面目标仿真证实了各自适应均衡算法的有效性,为后文开展在线自适应通道均衡方法奠定基础。3.提出了基于回波强点信号、直达波信号的两种在线自适应通道均衡方法,实现了对强点目标回波能量曲线的提取、强直达波信号与地面回波的分离,解决了接收通道误差时变的问题。4.针对实测数据的通道均衡工作,提出了将粒子群优化算法(Particle swarm optimization,PSO)与在线自适应通道均衡方法相结合的新思路,以达成对均衡滤波器参数的选定及对实测通道数据的一致性校准。以上方法的有效性均通过理论推导、仿真实验和实测数据完成了验证,结果证明,利用回波强点信息与直达波信号这两种方式均能完成在线的自适应通道均衡,且结合PSO的通道均衡算法能够对通道间的误差进行更为精准高效的补偿。
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