[发明专利]一种星载毫米波雷达的并行信号处理方法

说明书

本发明公开了一种星载毫米波雷达的并行信号处理方法，包括，利用每一个线程分别处理每一个脉组的数据，在所述脉组数据处理中的脉组内点迹凝聚完成后添加同步；所述同步完成后进行脉组间点迹凝聚；所述脉组间点迹凝聚结束后对多个通道的所述数据进行波束合并，完成并行信号处理。本发明通过对星载毫米波雷达回波信号的并行处理，可以提高信号处理的实时性，实现全天候实时定位目标并确定其速度，为对地表大面积监视、侦察和目标跟踪、定位提供了可能。

技术领域

本发明涉及航天卫星有效载荷的技术领域，尤其涉及一种星载毫米波雷达的并行信号处理方法。

背景技术

脉冲多普勒(PD)雷达是一种全相参体制的雷达,主要利用了多普勒效应原理。脉冲多普勒雷达的发射波形与运动目标的回波频率不一致，两者之间的差值被称为多普勒频率。脉冲多普勒雷达具有较高的距离分辨率和优良的速度分辨率，能有效的抑制很强的杂波干扰和非相干的噪声干扰，是集连续波体制雷达和脉冲体制雷达各自优点于一体的特殊体制的雷达。毫米波雷达具有体积小、重量轻、成本低、受天气和环境因素影响小、高分辨率等独特优点,故其适合作为卫星载荷。

星载雷达为地表大面积监视、侦察和目标跟踪、定位提供了可能，具有重要的军事应用价值。为了获得高的距离分辨率和作用距离，星载雷达面临着大带宽信号采集和实时处理问题。随着信号时宽带宽积的提高，对采样频率和信号处理速度提出了较高的要求，运算量及资源需求随之增加，传统的结构很难进行实时处理，实时性已经不能满足当下需求。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明提出了一种星载毫米波雷达的并行信号处理方法，能够实现带宽信号的高精度、高速率采样以及对高速、大量数据的并行处理。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括，

利用每一个线程分别处理每一个脉组的数据，在所述脉组数据处理中的脉组内点迹凝聚完成后添加同步；所述同步完成后进行脉组间点迹凝聚；所述脉组间点迹凝聚结束后对多个通道的所述数据进行波束合并，完成并行信号处理。

作为本发明所述的一种星载毫米波雷达的并行信号处理方法的一种优选方案，其中：所述脉组数据处理包括，输入雷达回波信号，将所述回波数据输入到系统；对所述回波信号进行中频带通采样，并将采样后的信号频谱搬移至基带；所述基带信号利用匹配滤波器进行脉冲压缩、动目标处理、恒虚警处理和所述脉组内点迹凝聚处理。

作为本发明所述的一种星载毫米波雷达的并行信号处理方法的一种优选方案，其中：所述频带通采样包括，采样频率如下式：

其中，f_L和f_H分别为中频信号的最低频率和最高频率，n取满足f_s≥2(f_H-f_L)的最大正整数(0,1,2,……)。

作为本发明所述的一种星载毫米波雷达的并行信号处理方法的一种优选方案，其中：所述匹配滤波器包括，

时域传输函数h(t)如下式：

h(t)＝Ks(t₀-t)

频域传输函数H(w)如下式：

其中，s(t)和S(w)分别为回波信号的时域、频域表达式，K为幅度归一化常数，t₀为时延。