[发明专利]用于MIMO-SAR成像的微波信号收发系统、方法及成像系统

权利要求书

1.一种用于MIMO-SAR成像的微波信号收发系统，其特征在于，该系统包括：

MIMO收发模块，用于产生并发送微波信号；

弧形阵列天线，包括用于辐射微波信号的弧形发射阵列天线和用于接收回波信号的弧形接收阵列天线；

微波开关网络，用于从所述MIMO收发模块接收所述微波信号，从所述弧形发射阵列天线中选择要辐射所述微波信号的独立发射天线阵元，并将该微波信号发送至所选择的独立发射天线阵元，以由该独立发射天线阵元辐射所述微波信号；

所述微波开关网络还用于从所述弧形接收阵列天线中选择要接收回波信号的独立接收天线阵元，并接收来自所选择的独立接收天线阵元的回波信号，以及将该回波信号传送至所述MIMO收发模块；以及

所述MIMO收发模块还用于接收所述回波信号，并对该回波信号进行处理，以形成数字回波信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述弧形发射阵列天线中的每个独立发射天线阵元沿弧形延伸方向排列；所述弧形接收阵列天线中的每个独立接收天线阵元沿弧形延伸方向排列；以及所述弧形接收阵列天线与所述弧形发射阵列天线上下相邻或内外相邻，并且所述每个独立接收天线阵元与所述每个独立发射天线阵元依次交错。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所选择的接收天线阵元为与所选择的发射天线阵元相邻交错的接收天线阵元。

4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的系统，其特征在于，所述MIMO收发模块包括：

微波信号产生单元，用于产生所述微波信号，并向所述微波开关网络和功分器发送所述微波信号；

所述功分器，该功分器具有一个输入端和多个输出端，用于经由所述输入端接收所述微波信号，并将该微波信号分成多路子微波信号，以及经由所述多个输出端来一一对应发送所述多路子微波信号；

多个接收单元，每个接收单元用于接收来自一个所选择的接收天线阵元的回波信号；以及

多个处理单元，每个处理单元与所述功分器的每个输出端一一对应连接，以及与每个接收单元一一对应连接，用于从对应的接收单元接收所述回波信号，从对应的输出端接收所述子微波信号，以及基于所接收到的子微波信号对所接收到的回波信号进行处理，以形成所述数字回波信号。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述多个处理单元中的每个处理单元包括：

混频器，用于从对应的接收单元接收所述回波信号，从对应的输出端接收所述子微波信号，并基于所接收到的子微波信号对所接收到的回波信号进行下变频处理；

滤波器和放大器，分别用于对经下变频处理之后得到的信号进行滤波和放大处理；以及

模数转换器，用于对经所述滤波和放大处理之后得到的信号进行模数转换，以形成所述数字回波信号。

6.一种MIMO-SAR成像系统，其特征在于，该成像系统包括：

根据权利要求1-5中任一权利要求所述的微波信号收发系统；

成像处理器，用于基于由所述MIMO收发模块输出的所述数字回波信号生成图像信息；以及

显示处理模块，用于显示所述图像信息。

7.一种用于MIMO-SAR成像的微波信号收发方法，其特征在于，该方法包括：

产生微波信号；

从弧形阵列天线中的弧形发射阵列天线中选择要辐射所述微波信号的独立发射天线阵元；

由所选择的独立发射天线阵元辐射所述微波信号；

从所述弧形阵列天线中的弧形接收阵列天线中选择要接收回波信号的独立接收天线阵元；

由所选择的独立接收天线阵元接收所述回波信号；以及

对所接收到的回波信号进行处理，以形成数字回波信号。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述弧形发射阵列天线中的每个独立发射天线阵元沿弧形延伸方向排列；所述弧形接收阵列天线中的每个独立接收天线阵元沿弧形延伸方向排列；以及所述弧形接收阵列天线与所述弧形发射阵列天线上下相邻或内外相邻，并且所述每个独立接收天线阵元与所述每个独立发射天线阵元依次交错。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所选择的接收天线阵元为与所选择的发射天线阵元相邻交错的接收天线阵元。