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《星载合成孔径雷达的高速数据传输问题_袁孝康》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、制导与引信1995年第4期星载合成孔径雷达的高速数据传输问题上海航天局第五。九研究所哀孝康,文摘该丈论述星载合成扎径雷达高速数据传精系统的二作特点详细讨;,论决定数传系统传翰速率和动态范围的依据着重闲述降低数传速率的方法包括、,缓存器的使用分路传拾和雷达信号数据压缩;对各种调俐方式进行比较并简述;QPsK调制方式的实现方法还提出了星载合成孔径雷达高速数据传翰系统方案。的构成设怨主题词1数据传枯2合成孔径雷达3通信系统1引言本文将着重讨论星载sAR高速数据传,输系统中的一些关键问题例如决定数传速,合成孔径雷达(简写为sAR)是一种现率和动态范
2、围的依据降低数传速率的方,,,示合理调制方式的选取以及高速数传方代高分辩率成像雷达它综合运用合成孔径。、,案的构成等技术脉冲压缩技术和数据处理技术采用较短的天线就能够获得方位和距离两个方。2数传速率和动态范围的确定向的高分辩率在军事和民用领域都有广泛.19应用以78年美国发射的seasat卫星为标.,.21决定数传速率的因素志星载合成孔径雷达开始走向实用化传输。速率是数传系统的基本参数之一对于在地面完成成像处理的星载合成、、,它由传输信号的数据率调制方式差错控孔经雷达高速数据传输系统是其必不可少。.制方式以及数据压缩等因素决定的重要组成部分
3、此数传系统与sAR总体sAR。输出信号的数据率是决定数传系的关系密切s人R信号的性质和参数在很。统的传输速率的主要因素sAR信号的数大程度上制约着数传系统的方案和参数的、;,据率与雷达发射波形的带宽数据处理方式选择反之数传系统的性能对于sAR的性。。以及量化比特数有关本文以后各节将对上能也有很大的影响星载sAR对数传系统。述因素进行详细讨论:;的主要要求是传输速率高动态范围足够么2sAR原始视频信号的数据率与动态;大正确传输雷达回波信号的幅度和相位关范围;系还需同时传输地面成像处理所需的辅助SARP,,设的斜距分辩率为则雷达发射,,,参数例
4、如雷达重复颇率时间基准信号波形的带宽为sAR的扫描波束位置和状态以及雷达平台_C。刀=丈;丁(1)r的状态参数等‘r收稿:1995一09一13日期1995年第4期制导与引信:。,:式中c光速(即电波传播速度)关即数传速率由下式决定—。s、·B就是直接传输sAR原始视颇信号时S~k/、(5)。所需的基带带宽通常采用PcM方式将此下面举一个数字例子。设在星载SAR。,,r,信号数字化根据奈奎斯特定理取样率应中要求P=sm(注意通常指标要求的是地大于等于信号基带带宽的二倍。如果再把每距分辩率,而不是斜距分辩率,但这里不讨n、,,z。n、一取样值量
5、化并编成位的二进制码则论)则由式〔1)可算得B~3oMH又设-SAR视频信号的数据率为5(对应于30dB的回波动态范围)和k,一1,2,、,:、公,、i。S~ZBk(2)则由式‘劝可算得s~36OMbt/s若设k一1n。,。,的具体数值由基带信号的动态范围(无数据压缩)刀一1(对BPsK调制)则数。k,,、。、d:;决定式中为过取样系数通常取k传速率s~s一36OMBau/若采用QPsK.,2。B一2),一b一1调制执则要求的数传速率阮s/2-一。地面景物的散射系数可泪差6odB以立名OMBa讼dZs,,上若不加限制则进入数据处理器后动态,
6、。3范围会越积累越大最后使处理设备饱和降低数据速率的方法因此,通常按相反的程序来决定信一号的动态范围。首先决定实际获得图像所需的动态范3.1缓存器的应用,d。,。:,围设为D(dB)当方位和距离压缩都在数设星载sAR发射脉冲宽度为则在天,据处理设备中完成时数据处理设备的压缩线波束范围内地物目标回波的时间宽度为,:,比C为(2么R/c)十这里△R为sAR波束范围内’:。p。(=C+C的最大斜距差通常回波宽度要比脉冲重复,,,:C,一;周期小因此可以利用缓存器快写慢读的式中一方位压缩比dBr.。C距离压缩比dB存贮器把回波宽度展宽至整个脉冲重复
7、周—一,。则SAR原始信号的动态范围D~为期从而降低了回波信号的数速率可以定rbuf,d。PkkD‘=D卜C(3)义缓存比如下它将是数据压缩系数的一个因:雷达接收机应通过自动增控制和中频子:。(ZR/C)+限幅的方法来实现要求的Dr、在数字传输b盯kr(6)(l/f),中Dr‘决定了sAR原始视频信号一个样本:f:SAR。r式中为的发射脉冲重复颇率设f=。所需要的比特数z,:卜s,八R,2800H一50二40km(注意△R要:nb=D“ar6(4)/比相应的地面测绘.带宽度小,k。。)则可算得这是因为一个比特对应于阳B的动态.5了,。二。故
8、数据率将降低招%。范围3.2分路传输2.3数传速率将星载sAR回波基带信号带宽划分为:。数传系统的传输速率除决定于所传,N个相等的部分对每个部分分别进行PcMb,sk信号的数据率
