一种基于复用稀疏阵列的微波主被动探测系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113835086A(43)申请公布日2021.12.24(21)申请号202110929375.6(22)申请日2021.08.13(71)申请人中国科学院国家空间科学中心地址100190北京市海淀区中关村南二条1号(72)发明人韩东浩刘浩牛立杰张成(74)专利代理机构北京方安思达知识产权代理有限公司11472代理人陈琳琳刘振(51)Int.Cl.G01S13/89(2006.01)G01S7/36(2006.01)G01S7/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种基于复用稀疏阵列的微波主被动探测系统及方法(57)摘要本发明涉及微波主被动联合探测领域，特别涉及一种基于复用稀疏阵列的微波主被动探测系统及方法，其中MIMO雷达信号处理器主动探测和MIR辐射计信号处理器被动探测形成主被动联合探测；复用稀疏阵列用于接收主动探测接收信号和被动探测接收信号；波形生成器用于生成探测信号，通过发射组件和发射天线阵列发送至观测目标，生成参考信号用于接收组件的主动探测和被动探测的滤波；数据融合处理器用于对主被动探测结果进行融合处理，形成主被动联合成像探测结果。本发明的优点为：主被动探测复用一个稀疏阵列完成信号接收，降低天线阵列尺寸，减少接收天线单元和接收通道的数目，保证主被动观测视场的一致，不依赖观测设备和观测目标的相对运动。CN113835086ACN113835086A权利要求书1/2页1.一种基于复用稀疏阵列的微波主被动探测系统，其特征在于，包括：MIMO雷达信号处理器(7)主动探测和MIR辐射计信号处理器(8)被动探测形成主被动联合探测；波形生成器(5)，用于生成探测信号并通过发射组件(4)和发射天线阵列(2)发送至观测目标(1)；所述波形生成器(5)还生成匹配滤波参考信号和混频滤波参考信号，并将所述匹配滤波参考信号和混频滤波参考信号发送至接收组件(6)；复用稀疏阵列(3)，用于接收主动探测接收信号和被动探测接收信号，并传输给接收组件(6)；数据融合处理器(9)用于对主被动探测信号处理结果进行融合处理，形成主被动联合成像探测结果(10)。2.根据权利要求1所述的一种基于复用稀疏阵列的微波主被动探测系统，其特征在于，所述接收组件(6)用于放大所述复用稀疏阵列(3)接收的信号，并基于波形生成器(5)生成的匹配滤波参考信号为MIMO雷达主动探测进行匹配滤波，基于所述波形生成器(5)生成的混频滤波参考信号为MIR辐射计被动探测进行混频滤波；所述接收组件(6)还用于将匹配滤波后的信号发送至MIMO雷达信号处理器(7)，将混频滤波后的信号发送至MIR辐射计信号处理器(8)。3.根据权利要求1所述的一种基于复用稀疏阵列的微波主被动探测系统，其特征在于，包括：所述MIMO雷达信号处理器(7)对接收组件(6)的匹配滤波后的信号进行MIMO雷达主动探测信号处理，得到观测目标(1)的“方位‑俯仰‑距离‑速度”信息，并将所述“方位‑俯仰‑距离‑速度”信息作为主动探测信号处理结果，发送至所述数据融合处理器(9)；所述MIR辐射计信号处理器(8)对接收组件(6)的混频滤波后的信号进行MIR辐射计被动探测信号处理得到观测目标(1)的“方位‑俯仰‑亮温‑形状”信息；并将所述“方位‑俯仰‑亮温‑形状”信息作为被动信号处理结果，发送至所述数据融合处理器(9)；所述数据融合处理器(9)在所述主被动探测信号处理结果中提取MIMO雷达主动探测信号处理结果中的“方位‑俯仰”信息与MIR辐射计被动探测信号处理结果中的“方位‑俯仰”信息相同的主被动探测信号处理结果；并将提取的主被动探测信号处理结果进行融合，形成“方位‑俯仰‑距离‑速度‑亮温‑形状”主被动联合成像探测结果(10)。4.根据权利要求1所述的一种基于复用稀疏阵列的微波主被动探测系统，其特征在于，所述MIMO雷达主动探测和MIR辐射计被动探测的信号接收共用一个复用稀疏天线阵列，主被动联合探测的观测视场一致。5.根据权利要求1所述的一种基于复用稀疏阵列的微波主被动探测系统，其特征在于，在二维正交坐标系下，将所有复用稀疏阵列的接收天线单元坐标按照X坐标顺序排列后两两做差的绝对值的最大值为Xmax，生成公式Xmax·sin(θX)＝λ/2,其中λ为观测频段波长，θX为MIMO雷达主动探测和MIR辐射计被动探测的X轴方向视场张角，将所有接收天线单元的坐标按照Y坐标顺序排列后两两做差的绝对值的最大值为Ymax，生成公式Ymax·sin(θY)＝λ/2，其中θY为MIMO雷达主动探测和MIR辐射计被动探测的Y轴方向视场张角。6.一种基于复用稀疏阵列的微波主被动探测方法，其特征在于，通过所述接收组件(6)、MIMO雷达信号处理