[发明专利]一种星载Ka波段SAR多通道数字接收机

说明书

本发明公开了一种星载Ka波段SAR多通道数字接收机，实现了5路模拟信号的数据采集，最高采样速率可达500Mhz,有效位达到8位，通过对通道间幅相不一致进行补偿，通道相位一致性达到20ps,完成直接数字下变频、I/Q解调、BAQ压缩处理，满足后续成像的需要，并考虑了航天器可靠性安全性设计，满足航天器的应用。

技术领域

本发明属于SAR雷达技术领域，具体涉及一种星载Ka波段SAR多通道数字接收机。

背景技术

随着空间技术的发展,各国空间探测的竞争日趋激烈，星载合成孔径雷达(SAR)可不受天气环境、气候等的影响，可全天候高分辨率高宽幅进行对地观测，已经成为目前卫星主载荷的重要研究方向之一。数字接收机在星载Ka波段SAR系统中完成对模拟信号的采集和通道一致性误差提取补偿、数据正交解调BAQ压缩等功能，其性能指标影响着整个雷达系统的成像指标。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种星载Ka波段SAR多通道数字接收机，可快速完成数据采集及传输，并具有较高的可靠性。

一种星载Ka波段SAR多通道数字接收机，包括AD采集模块、时钟模块、数据传输模块以及FPGA数据处理模块；

所述AD采集模块对SAR接收的五路模拟信号进行同步AD采集，并缓存原始数据；

所述时钟模块为AD采集模块提供统一的采样时钟；

所述FPGA数据处理模块包括五路数据处理单元，均包括数字下变频模块和BAQ压缩模块；其中第一路数据处理单元还包括定标模块；另外四路数据处理单元还包括补偿模块；五路所述数字下变频模块一一对应接收五路原始数据，并分别对原始数据进行下变频、抽取以及滤波处理；

第一路中所述定标模块接收所在数据处理单元的数字下变频模块处理后的原始数据，对其依次进行傅里叶变换和坐标旋转数字计算处理后，得到第一路原始数据的相位和峰值；

其它四路中各个所述补偿模块对从本路数字下变频模块处理后的原始数据依次进行傅里叶变换和坐标旋转数字计算处理后，得到本路原始数据的相位和峰值；将本路原始数据的相位和第一路的相位进行相减，得到相位差值；将本路原始数据的峰值和第一路的峰值相除，得到峰值之商；将相位差值进行逆坐标旋转数字计算处理，得到余弦值和正弦值，再与幅值之商作相乘，以得到实部和虚部的补偿系数；将下变频后数据与补偿系数作复乘，输入到BAQ压缩模块；

第一路数据处理单元中的BAQ模块对数字下变频模块处理后的原始数据进行压缩处理；

其它四路数据处理单元中的BAQ模块对复乘补偿系数的下变频数据进行压缩处理；

所述数据传输模块通过五路TLK2711接口与SAR的实时成像单元一对一连接，五路压缩数据与从接收监控定时单元接收的辅助数据一起组帧打包分别传给SAR的实时成像单元。

较佳的，所述数字下变频模块在对原始数据进行混频前，先进行滤波器处理。

较佳的，所述数字下变频模块在对数据进行抽取前，首先进行抽取滤波处理，滤除混频后的高频分量和高频杂散信号；同时按照32抽1比率对数据抽取。

本发明具有如下有益效果：

本发明的多通道数字接收机实现了5路模拟信号的数据采集，最高采样速率可达500Mhz,有效位达到8位，通过对通道间幅相不一致进行补偿，通道相位一致性达到20ps,完成直接数字下变频、I/Q解调、BAQ压缩处理，满足后续成像的需要，并考虑了航天器可靠性安全性设计，满足航天器的应用。

附图说明

图1为本发明的多通道数字接收机功能框图；

图2多通道数字接收机多路AD采集电路结构图；