申请/专利权人：桂林电子科技大学

申请日：2022-03-14

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN114660595B

主分类号：G01S13/89

分类号：G01S13/89;G01S7/41;G01S7/282;G01S7/35

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2022.07.12#实质审查的生效;2022.06.24#公开

摘要：本发明公开了一种发射涡旋电磁波的频率分集圆阵雷达成像方法，该方法利用频率分集阵列（FrequencyDiverseArray，FDA），利用频率调制阵列产生涡旋波，并实现雷达成像；将电磁涡旋应用在FDA雷达成像系统中，将电磁涡旋应用在FDA雷达成像系统中，利用电磁涡旋的螺旋形相位波前结构，可以获得更高的空间目标分辨率，结构简单，可获得比传统频率分集阵列雷达更丰富的成像信息。在电磁成像领域提供新的可能性，具有良好的应用前景。

主权项：1.一种发射涡旋电磁波的频率分集圆阵雷达成像方法，其特征在于，包括如下步骤：1构造频率分集圆阵将中心频率fc、测量中心频率对应的波长λ，采用公式λ＝cfc计算，其中c为光速；构造的频率分集阵列的每个阵元的发射频率依次线性增加，频率间隔为Δf；天线阵列为圆阵，圆阵半径为Lr，阵元个数为N，阵元间隔角度为Δθ，发射阵元的坐标为cfc+i-1*Δf，i＝1,2,3…,N；2N个阵元均匀圆阵天线，阵元发射的信号表示为： 公式1中，rect·表示矩形信号，A表示信号幅度，t为距离向时间变量，Tr为信号持续时间，下标r表示距离向，fc表示天线的中心频率；3N个阵元的发射天线将N个信号st发射出去，当信号遇到目标后，将信号发射回来；4N个阵元的接收天线接收遇到目标反射回来的回波信号，设第n个接收天线接收的回波信号为rnt： 其中表示目标距离阵元的双程距，目标的位置距离信息表示为： 阵元的坐标位置距离信息为： 公式3、4中，rk,φk,θk表示第k个目标的球坐标，m表示第m个发射阵元，表示目标的位置，表示阵元的坐标；5将每个阵元的回波信号进行累加求和rt 公式5中，K表示目标个数，m表示第m个发射阵元，接收阵元接收的回波信号经过滤波器进行滤波后进入成像算法单元；6在成像算法单元中，将成像中的成像区域按距离和角度来划分网格，将场景的长度设置为Rx，Rx范围为Rxmin，Rxmax，间距为角度数量设置为Nphi，角度间距为dphi，每一个网格对应一个像素点，计算每个网格到每一个阵元的距离，根据网格计算，则第j个网格到第n个阵元的距离为： 其中Rxi表示在Rx在范围为Rxmin，Rxmax中以间距进行划分的第i个长度值，Nphik表示在2π范围内以dphi间距进行划分时的第k个角度值；7根据每个网格到每个阵元的距离，计算出每个网格到每个阵元的双程时延为τnj： 8利用步骤7所得的双程时延对回波信号进行相位补偿，得到每个网格点对应的第n个阵元的复像素值Pnj为： 9在每个成像网格中，对所有已经相位补偿的信号进行累加求和得到最终成像结果为：

全文数据：

权利要求：

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