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SAR(综合孔径)雷达高速数据采集系统解决方案

时间:2017-03-06 来源:本站人气:

       引言
  当雷达探测到目标后,可从回波中提取有关信息,如实现对目标的距离和空间角度定位,并由其距离和角度随时间变化的规律中得到目标位置的变化率,由此对目标实现跟踪;雷达的测量如果能在一维或多维上有足够的分辨力,则可得到目标尺寸和形状的信息;采用不同的极化方法,可测量目标形状的对称性。雷达还可测定目标的表面粗糙度及介电特性等。
  SAR(综合孔径)雷达的关键是利用雷达整体与目标各部分之间相对运动的不同,通过多普勒频移来计算和对比不同的径向速度,可用来测量飞机的尺寸和形状。高分辨力雷达可以获得目标在距离和切向距离方向的轮廓(雷达成像)。
  1、SAR(综合孔径)雷达原理
  系统原理:
  由雷达发射机产生的电磁能,经收发开关后传输给天线,再由天线将此电磁能定向辐射于大气中。电磁能在大气中以光速传播,如果目标恰好位于定向天线的波束内,则它将要截取一部分电磁能。目标将被截取的电磁能向各方向散射,其中部分散射的能量朝向雷达接收方向。雷达天线搜集到这部分散射的电磁波后,就经传输线和收发开关馈给接收机。接收机将这微弱信号放大并经信号处理后即可获取所需信息,并将结果送至终端显示。
 



        测量方法
  如果雷达测量具有足够高的分辨力,就可以提供目标尺寸的测量。由于许多目标的尺寸在数十米量级,因而分辨能力应为数米或更小。目前雷达的分辨力在距离维已能达到,但在通常作用距离下切向距离(RQ)维的分辨力还远达不到,增加天线的实际孔径来解决此问题是不现实的。然而当雷达和目标的各个部分有相对运动时,就可以利用多卜勒频率域的分辨力来获得切向距离维的分辨力。例如,装于飞机和宇宙飞船上的SAR(综合孔径)雷达,与目标的相对运动是由雷达的运动产生的。高分辨力雷达可以获得目标在距离和切向距离方向的轮廓(雷达成像)。
  此外,比较目标对不同极化波(例如正交极化等)的散射场,就可以提供目标形状不对称性的量度。复杂目标的回波振幅随着时间会变化,例如,螺旋桨的转动和喷气发动机的转动将使回波振幅的调制各具特点,可经过谱分析检测到。这些信息为目标识别提供了相应的基础。
  2、数据采集系统
  坤驰科技自主研发的QT1138是一款同时具备直流耦合程控放大器和支持宽带通讯信号输入的高速数据采集卡。这些特性使得QT1138成为SAR(综合孔径)雷达系统数字处理模块中应用的理想工具。QT1138提供快速的PCIExpress2.0x8数据传输接口,尤其适合于OEM应用。QT1138的采样率在8通道工作工作模式下为250Msps/CH。模拟带宽在交流输入模式下高达300MHz,适合宽带IF采样应用;在直流程控输入模式下高达100MHz,适合高速窄脉冲采集;开发套件允许用户自定义实时处理算法。

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