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合成孔径雷达回波模拟器研制

王昊  
【摘要】:合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)是一种微波成像雷达,由于其能够全天时、全天候的提供高分辨率雷达图像的特性,被广泛应用于国民经济的多种领域。SAR回波模拟技术是SAR研制测试过程中所要用到的关键技术,对于SAR成像算法验证、SAR成像性能测试以及SAR目标识别性能测试等都具有重大的意义。本文主要对SAR回波模拟技术的研究和SAR回波模拟器的研制进行了阐述。 本文首先从SAR回波模拟技术的理论出发,着重对距离时域脉冲相干法(Range Time domain Pulse Coherence, RTPC)和二维快速傅立叶变换法(2D Fast Fourier Transformation, 2DFFT)两种典型回波模拟算法进行了研究,并对这两种算法进行了仿真实验。实验结果表明2DFFT对于大型场景的回波运算有着较大优势,而RTPC则在运算内存的占用方面占优。 之后结合实际项目设计研制了SAR回波模拟器。在本设计中,SAR回波模拟器主要分为上位机、基带信号产生模块和上变频模块三个部分。其中,上位机利用2DFFT完成了产生原始回波数据的功能;基带信号产生模块通过直接数字合成(Direct Digital Synthesize,DDS)和SDRAM中所存储完整波形数据经D/A转换两种方式完成了将原始回波数据转化为基带回波信号的功能;上变频模块使用正交调制器和上变频器完成了将基带回波信号频带搬移至目标频带的功能。 经过功能和技术指标测试,模拟器工作稳定,性能可靠,产生波形信号满足技术指标要求,可以完成对SAR回波信号的模拟功能。


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