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正文摘录:

韩朝晖：通过频谱合成握高分查堇重姿夏僮囱坌翌竖扩频技术一般是指用比信号宽得多的频带宽度来传输信息的技术。扩频通信一般是在发射端将输入的信息先经信息调制形成数字信号，然后由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱，展宽后的信号再调制到射频发送出去。按其工作方式的不同，扩频通信系统可分为下列几种：直接序列扩展频谱系统，跳频扩频系统，跳时扩频系统，混合式。本文中对分布式SAR成像采用扩频的思想来自于直接序列扩频的启示，如图1所示。上，一iif矿驴)‘c【厂)q}一熙图1扩频直观示意图这两个信号的相乘处理在频域内将信息序列的频谱进行了扩展。3.2利用扩频思想提高分布式SAR方位向分辨率鉴于一般雷达复指数信号的线性调频等性质，数据序列对应的点乘导致频域带宽的线性叠加，从而能够使频谱得到展宽ejR*eJR—ei坤-托’。多个小波束合成大波束，在频域上实际是在不改变单个SAR系统要求的前提下扩展了整个系统的多普勒带宽，即增大了等效合成孔径长度，从而提高方位向分辨率，方位向理论分辨率表示成多普勒信号时带积F△^为Pa一√行卷万。将扩频思想运用于分布式SAR成像中，拓展多普勒频谱增大分布式系统的等效合成孔径长度，其原理如图2，图3所示。堤l谱星2|昔合成频谱图2频谱合成示意图^^正l虚拟星三2图3等效合成孔径增大示意图在频域内，针对不同雷达回波信号的频谱特征进行相应的处理，得到扩展的多普勒频谱，等效于一个虚拟SAR进行成像。以2个工作在相同模式下的SAR组成的简易52阵列为例，频谱处理大致分为以下3种情况：(1)频谱平滑衔接即两个雷达回波的多普勒频谱正好平滑过渡，不存在重叠的谱分量，直接将数据在时域进行点乘，就能得到扩展的多普勒频谱。图42倍扩频示意图如图4，每个SAR回波信号的频谱宽均为：B一』4一C—B—L数据点乘，然后再进行频移，最终就会得到频谱A～C，且谱宽2L。(2)频谱重叠处理当两个雷达回波数据的谱分量存在重叠时，需要求出重叠的量，再进行扩频处理。图5重叠谱扩频示意图根据线性调频信号的相位表达式来求解多普勒频移量△，，仅以方位向信号为例：△厂一蔷『-警*(2r，一2r2)]伽一号(仍一仇)／2“假设频谱偏移量为：△_厂一Z重叠部分为：f。一I。一￡若直接将信号进行点乘，则频谱范围变成[2A+￡，2B十臼。虽然拓展了频谱，但频谱的扩展幅度以及起始点均与实际情况不符，不利于信号的分析及处理。.因此，必须根据信号之间的频谱偏移量以及最终所需的频谱范围[A，B+￡]，消除点乘数据多普勒谱前后频段的冗余成分，就可以获得准确的频谱范围A～B+z及带宽L+Z。(3)频谱间隔一定距离对于频谱有一定间隔的情况，根据线性变化的多普勒谱的特征，将信号1的终止频率与信号2的起始频率求出塔