[发明专利]雷达校准的方法、校准器、雷达装置及系统

说明书

本发明公开了雷达校准的方法、校准器、雷达装置及系统。其中，雷达校准器，包括：接收天线，适于接收雷达的脉冲信号Srx；解调单元，适于从Srx中提取中频信号Sdc；信号处理单元，适于基于中频信号Sdc生成频移信号和时延信号；发射单元，适于对频移信号和时延信号进行混频和放大操作，以生成待发射的信号；发射天线，适于发射该时延和频移信号，以便雷达接收该信号。

技术领域

本发明涉及遥感领域，尤其涉及雷达校准的方法、校准器、雷达装置及系统。

背景技术

在遥感中使用微波最基本的原因是它们可以提供不同信息。利用电磁波(EM)谱的微波区域，我们可以获得和光学遥感互补的信息——总的来说，影响目标和微波相互作用结果的物理参数及其特性与其他电磁波是不同的。除此之外，微波还有很多优点：有些波长可以穿透云层甚至于干土、砂的表层(有时穿透深度可达数米)。而且除了能从被动微波遥感影像中获取热辐射信息，同时，用户也可以通过提供信号源来获得主动模式影像。这种测量可以在任何时候获得，不必依靠背景源(如太阳)。在大气遥感中，微波相对于其他波段(如红外)还有其他优点，即可通过微波波长的选择，使得观测介质周围其他颗粒、微粒的效应可以忽略不计。

雷达已经以诸如成像、导航、遥感和全球定位的各式各样的应用被长期用于军事和非军事目的。合成孔径雷达(“SAR”)是主要相干航空或卫星侧查看雷达系统(“SLAR”)，该雷达系统利用SAR位于其上的移动平台(即，运载工具，诸如飞机或卫星)的飞行路径来电子地模拟极大天线或孔径，而且生成高分辨率遥感图像。目前，现有的雷达系统在图像校正方面还有待提高。

因此，本发明提出了一种新的雷达校准方案。

发明内容

为此，本发明提供一种的雷达校准方案，有效的解决了上述中至少一个问题。

根据本发明的一个方面，提供一种雷达校准器，包括：接收天线，适于接收雷达的脉冲信号Srx；解调单元，适于从Srx中提取中频信号Sdc；信号处理单元，适于基于中频信号Sdc生成频移信号和时延信号；发射单元，适于对频移信号和时延信号进行混频和放大操作，以生成待发射的发射时延和频移信号；发射天线，适于发射时延和频移信号，以便雷达接收该信号。

可选地，在根据本发明的校准器中，解调单元适于根据下述方式从Srx中过滤载波信号，以提取出包含雷达与校准器距离的中频信号Sdc：

可选地，在根据本发明的校准器中，所述信号处理单元包括：频移单元，适于生成对应雷达所生成的雷达图像中方位向的亮点的频移信号；时延单元，适于生成对应雷达所生成的雷达图像中距离向的亮点的时延信号。

根据本发明的又一个方面，提供一种雷达装置，包括：接收天线，适于接收来自雷达校准器的时延和频移信号；滤波器，适于基于Wigner-Ville分布和Hankel消除时延和频移信号中时频信号的互相干扰；几何校正单元，适于根据时延和频移信号生成雷达图像，并根据雷达图像中校准点的坐标对该雷达图像进行几何校正；辐射校正单元，适于根据时延和频移信号的能量计算辐射校正系数，并对雷达图像中像素点进行辐射校正。

可选地，在根据本发明的雷达装置中，所接收的时延和频移信号适于通过下述方式表示：

其中，σ：目标物的雷达截面积(RCS)

λ：雷达波长

η：雷达沿着方位向的移动时间

t为快速时间，也就是信号传播时间。斜距R是一个关于雷达装置在速度u下移动时的缓慢时间的函数。