[发明专利]一种FMCW-SAR系统的噪声等效后向散射系数确定方法

说明书

一种FMCW‑SAR系统的噪声等效后向散射系数确定方法。包括：根据混频器的本振端与射频端的输入信号，确定混频器的中频输出信号，其中，本振端用于接收线性调频源产生的发射信号，射频端用于接收回波信号；根据中频输出信号，确定FMCW‑SAR系统的最终输出信号；根据最终输出信号的相位以及线性调频源的相位噪声的功率谱密度，确定最终输出信号的相位噪声的功率谱；根据最终输出信号的相位噪声的功率谱，确定最终输出信号的相位噪声的均方根误差；根据均方根误差，确定由线性调频源的相位噪声引起的FMCW‑SAR系统的信噪比；根据信噪比，确定噪声等效后向散射系数。本发明可以定量地分析线性调频源的相位噪声对成像性能的影响。

技术领域

本发明涉及调频连续波-合成孔径雷达(FMCW-SAR)技术领域，特别涉及一种FMCW-SAR系统的噪声等效后向散射系数确定方法。

背景技术

目前，通常采用噪声等效后向散射系数(NESZ)来表征FMCW-SAR系统的噪声性能。由于在传统的FMCW-SAR系统中采用数模转换(DAC)或直接数字频率合成技术(DDS)产生发射信号，且DAC和DDS具有较好的频率线性度和相位噪声性能，因此在现有的NESZ分析方法中，并没有考虑发射信号的相位噪声对NESZ的影响。

但是，DAC和DDS的体积和功耗较大，难以满足小型化的要求。为了实现小型化，目前在FMCW-SAR系统中越来越多地使用线性调频源等方式来产生发射信号，但是线性调频源的相位噪声对成像信噪比的影响不能忽略。此外，微型SAR往往工作在毫米波频段，毫米波频段的发射信号理论上频率每提高N倍，相位噪声恶化201gN，使得毫米波频段的发射相位噪声不容忽视。

因此，如何定量地分析线性调频源的相位噪声对噪声等效后向散射系数的影响，成为本领域一项亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种FMCW-SAR系统的噪声等效后向散射系数确定方法，从而能够定量地分析线性调频源的相位噪声对成像性能的影响。

为达到上述目的，本发明实施例提供一种FMCW-SAR系统的噪声等效后向散射系数确定方法，包括：

根据混频器的本振端与射频端的输入信号，确定所述混频器的中频输出信号，所述本振端用于接收线性调频源产生的发射信号，所述射频端用于接收回波信号；

根据所述中频输出信号，确定FMCW-SAR系统的最终输出信号；

根据所述最终输出信号的相位以及所述线性调频源的相位噪声的功率谱密度，确定所述最终输出信号的相位噪声的功率谱；

根据所述最终输出信号的相位噪声的功率谱，确定所述最终输出信号的相位噪声的均方根误差；

根据所述均方根误差，确定由所述线性调频源的相位噪声引起的FMCW-SAR系统的信噪比；

根据所述信噪比，确定噪声等效后向散射系数。

由以上本发明提供的技术方案可见，本发明提供的方法至少具有以下有益效果：

本发明将线性调频源的相位噪声信息与成像目标信息相结合，可以定量地计算出线性调频源的相位噪声对NESZ参数的影响，从而满足了FMCW-SAR系统设计和评估的需求。

此外，在FMCW-SAR系统设计中，NESZ指标通常为确定值，因此可采用本发明提供的方法反推求得FMCW-SAR系统对线性调频源相位噪声的要求，从而指导和约束线性调频源的设计，使其可以同时兼顾相位噪声指标和体积功耗等其他系统指标。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。