系统工程与电子技术 ›› 2024, Vol. 46 ›› Issue (4): 1193-1203.doi: 10.12305/j.issn.1001-506X.2024.04.07

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双基地宽带成像雷达时间及调频率同步方法

李亮, 黄洋, 金光虎, 董臻, 何峰, 邹慕兰   

  1. 国防科技大学电子科学学院, 湖南 长沙 410073
  • 收稿日期:2022-08-30 出版日期:2024-03-25 发布日期:2024-03-25
  • 通讯作者: 黄洋
  • 作者简介:李亮(1999—), 男, 硕士研究生, 主要研究方向为双基地空间目标ISAR成像
    黄洋(1989—), 男, 博士研究生, 主要研究方向为SAR系统设计与处理
    金光虎(1980—), 男, 副研究员, 博士, 主要研究方向为机载/星载雷达地面动目标检测、空天目标ISAR成像
    董臻(1973—), 男, 教授, 博士, 主要研究方向为SAR系统设计与处理、地面动目标检测
    何峰(1976—), 男, 研究员, 博士, 主要研究方向为雷达成像处理、认知MIMO雷达新技术
    邹慕兰(1998—), 女, 硕士研究生, 主要研究方向为地面动目标检测

Time and chirp rate synchronization method of bistatic wideband imaging radar

Liang LI, Yang HUANG, Guanghu JIN, Zhen DONG, Feng HE, Mulan ZOU   

  1. College of Electronic Science and Technology, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China
  • Received:2022-08-30 Online:2024-03-25 Published:2024-03-25
  • Contact: Yang HUANG

摘要:

双基地宽带成像雷达由于不同源会产生时间同步误差和调频率同步误差。针对这一问题, 面向低成本、小型化雷达接收机设计同步方法。针对时间同步问题, 提出了直达波触发的收发脉宽非一致时间同步方案, 通过使用直达波触发接收窗启用时刻, 同时增加接收窗长度和低通匹配滤波, 以完成时间同步。针对调频率同步问题, 提出了采用吕氏分布对调频率误差进行估计, 进而进行补偿, 以完成调频率同步。该时间及调频率同步方法基本不需要增加接收机硬件成本, 可以适应小型化接收雷达需求。基于小型宽带雷达搭建室内的双基宽带雷达模型, 实验实现了双基雷达同步以及数据采集、成像。实验结果验证了所提方法的有效性。

关键词: 双基地雷达, 时间同步, 调频率同步, 宽带成像雷达

Abstract:

Bistatic wideband imaging radar generates time synchronization errors and chirp rate errors due to different sources. To address this issue, for low-cost and miniaturized radar receivers, synchronization methods are designed. To solve the time synchronization problem, the nonuniformity time synchronization scheme with transmitting and receiving pulse width triggered by direct wave is proposed, which is using direct-wave-to trigger receive window enable moments, while increasing the receive window length and low-pass matching filtering to complete the time synchronization. To solve the chirp rate synchronization problem, it is proposed to estimate the chirp rate frequency error using Lv's distribution, and to further compensate it to complete the chirp rate synchronization. The time and chirp synchronization method basically does not need to increase the receiver hardware cost and can be adapted to the miniaturized receiving radar ' s requirements. Based on the small wideband radar to build indoor bistatic wideband radar model, the experimental validation is conducted to realize the bistatic radar synchronization as well as data acquisition and imaging. The experimental results verify the effectiveness of the proposed method.

Key words: bistatic radar, time synchronization, chirp rate synchronization, wideband imaging radar

中图分类号: