稀疏合成孔径微波关联探测系统及方法

技术领域

本发明涉及雷达探测以及信号处理技术领域，具体涉及一种稀疏合成孔径微波关联探测系统及方法。

背景技术

关联探测与关联成像是光学领域研究前沿的新兴热点问题之一，能够实现非定域性探测与成像，一经提出就引起了广泛的讨论和研究。微波关联雷达是借鉴光学强度关联技术而提出的一种雷达新体制和雷达测量技术方法。基于波前随机调制、波束内超分辨的创新思路，通过发射信号的随机调制，使信号幅度、频率、相位、极化等随机起伏和涨落，并在感兴趣的探测区形成具有时间-空间不相关特性的雷达信号覆盖，雷达工作时，记录下各个时刻发射信号的状态，并根据目标距离、方位、多普勒等信息事先生成“探测底版”；待接收到目标回波信号以后，用“探测底版”和目标回波进行关联处理(一种高阶的相关处理)，得到一幅“单帧关联信息图”；最后通过对若干组“单帧关联信息图”平滑处理实现对目标的探测、成像甚至识别，其基本工作原理如图1所示。

目前，国内外均深入开展关联探测技术研究，考虑到光学关联技术中的量子级的纠缠光子基础，微波雷达在目前的实际条件下难以实现量子级的关联成像，主要是因为微波波段电磁波波长更长，波动性更强，离子性相对较弱。但是，根据经典热光关联成像的原理，微波雷达仍然可以探索一条实现关联雷达探测与成像的可行途径。根据现有技术公开的结论证实微波关联成像确实是物理可行的。探索不依赖、且不受限于目标相对运动的微波关联雷达探测与成像技术，与经典微波雷达探测与成像形成互补，将为现有雷达测量与成像技术中对静止/准静止目标以及非合作目标探测、成像、识别等瓶颈问题提供崭新的视角和解决思路。

现有的微波关联雷达探测技术的研究工作主要集中在实孔径微波凝视关联探测技术、涡旋光以及涡旋微波雷达探测技术上。这些技术尽管突破了传统孔径限制的角分辨率，但本质上仍然受限于实孔径技术，分辨能力仍然存在随探测距离增大而变差的问题，要想在远距离探测中实现高分辨能力，则必须使用尺寸巨大的天线或天线阵列。显然，这些技术体制均未能充分利用空间或角度分集带来的自由度。目前急需进一步开展突破实孔径技术限制的、能够充分利用空间及角度分集自由度的微波关联雷达探测新概念、新体制和新方法，深入开展相关原理和探测机理研究，形成新的微波关联雷达探测新体制、新技术和发展新方向。

传统雷达探测与成像技术的存在的技术难题包括两种情况：一是实孔径雷达技术“分辨率受限于天线孔径的尺寸”；二是合成孔径雷达技术“依赖于目标运动而又受限于目标运动”的成像性能。实际上这些约束源于它们的成像方式，即取决于方位向分辨率如何获得。实质上，它们的方位分辨能力取决于多普勒频率分辨能力。由于多普勒频率分辨率与一定角度的数据支撑域密切相关，因此需要实孔径的大规模、大尺寸天线阵列或合成孔径中的长积累时间来实现较大方位角空间采样。同时，由于多普勒频率精确处理需要均匀采样的要求，因此需要对目标频多普勒谱进行均匀的空间采样，也就是要求匀速或均匀运动。

而微波关联雷达探测技术与传统微波雷达探测技术相比，有着显著的区别：

(1)传统雷达探测技术大多基于距离-多普勒原理，目标或各个散射点的分辨是通过对距离时延和多普勒频率的分析实现的。雷达关联探测方法是发射空间-时间不相关的信号，实现对相位波前的空间调制目的。在探测区域内，所形成的雷达信号具有显著的空间-时间起伏特性。理想条件下，可以实现在时间-空间分布上的不相关，即波束内任意不同两点的雷达信号在任意时刻都不相关。因此，波束内各个散射点将被具有不同波形的雷达信号探测。此时，波束内各散射点回波将不仅仅在距离时延和多普勒频率上表现出差异，而且在空间上也攻不相同，表现出它们各自的波形时时刻刻(时间维度)、方方面面(空间维度)都明显不同。这种波形差异可以为分辨各个散射点提供有力的依据。雷达关联探测方法关键在于构建时间-空间不相关的探测信号，从而通过分辨接收信号中各分量的不相关波形，来实现目标散射信息解耦，从而重构目标图像。探测信号的空间不相关特征越显著，成像的分辨率越高，通过时间累积效应实现高质量、高信噪比的成像探测结果。由于雷达关联探测方法不需要利用多普勒频率进行方位向分辨，从而将大大降低探测对相对运动的依赖。

(2)传统雷达探测需要尽量避免信号的混叠现象，但微波关联探测则容忍这种混叠。雷达关联探测成像的本质上是瞬时空间相关结果在时间维度上的能量相干累积，对于时间采样信号的采样率没有强烈的限制，无需遵循奈奎斯特采样定理。而且，雷达关联探测往往还需要多路信号进行叠加而发生“混叠”。雷达关联成像的波形要求空间-时间不相关性，具备这一特征的发射信号在探测区域叠加之后能够产生具有不相关起伏的波阵面，从而使波束内各个散射点具有不相关的回波波形。混叠可以增强信号波前的空间不相关的特征，有利于雷达关联探测。

(3)传统雷达探测进行目标回波的相参积累，在处理之前，各视角获得的雷达回波需要进行分离，在此基础上根据距离-多普勒原理对多视角下的目标回波进行距离向和方位向的脉冲压缩，从而获得目标图像。然而，雷达关联成像的处理过程通过各散射点回波的波形不相关性进行分辨，操作过程表现为相关处理，专业术语称之为“关联”。二者在信号处理方式和探测原理上都有明显差异。

通过借鉴经典热光关联探测与成像的原理，研究微波雷达关联探测与成像技术，可以发展出不依赖于多普勒信息的微波关联雷达探测与成像方法，它具有发射波形的低截获概率特性，抗干扰能力强，且分辨率不依赖于天线孔径和目标相对运动，探测与成像时间短，响应快速等突出的“实战”特点，能够获得静止准静止、匀速运动以及非合作机动目标的清晰图像，具有诸多传统雷达测量系统难以企及的优势。

基于时间-空间两维随机辐射场的微波关联成像颠覆了传统实孔径成像通过发射相干信号形成相干辐射场的方法，通过构造时空两维随机辐射场，避免了相干窄波束的合成，从而能够实现对大幅宽场景的凝视成像，另外，根据所构造的时空两维随机辐射场与接收的散射回波做信息处理获得凝视区域内的高分辨反演图像。

时间-空间两维随机辐射场保证了可以对目标信息获得多次的不同的观测，通过信息处理将这些不同的观测信息做融合处理，从而获得目标的高分辨图像。

传统的雷达成像大多是基于信号流程而得的成像模型，回波建模为成像区域内不同位置处散射点的收发历程的积分。收发天线位置、发射信号带宽等因素决定了所形成的空间谱域的范围大小和填充情况，研究表明，空间谱域的范围受限于发射信号带宽和收发天线阵元形成的阵列构型的尺寸大小。且传统的雷达成像目标图像反演是利用回波信号与发射信号做匹配滤波而得，由此得到的目标空间分辨率由空间谱域范围所决定，因此空间分辨率受限于天线阵列尺寸或谱的带宽。

基于信号流程的模型忽略了对雷达与目标相互作用的电磁过程的分析。事实上，雷达成像是一个逆散射问题，接收回波中蕴含了电磁波与目标相互作用的信息，而对这些目标散射信息的提取正是逆散射问题关注的重点。虽然雷达成像与逆散射有很大的联系，但长久以来，将逆散射与雷达成像结合起来的思考和探索却乏善可陈。随着对雷达成像研究的不断深入，近年来已有文献从逆散射的角度考虑雷达成像问题，并逐渐认识到传统雷达成像的分辨率受限于带宽、天线孔径的根本原因在于在对远区目标的成像中，成像系统被近似为一个傅里叶变换系统，釆用的成像方法是基于逆傅里叶变换的反演方法，即匹配滤波方法。

基于时间-空间两维随机辐射场的微波关联成像必须从电磁散射的角度出发，充分考虑发射信号形式、阵列构型、天线方向图等的影响而建立。由于时空两维随机辐射场不同于传统的相干辐射场，必须用时域电磁推导方法才能充分描述辐射场的特性。由于辐射场具有时空两维随机变化的特性，因此不同于传统的直接成像方式，需要联合演算所得的时空两维随机辐射场和接收的散射回波进行信息处理(关联)才能获得反演的目标图像。

为了获得具有时空二维随机辐射特性的辐射场，中国科学技术大学等研究单位先后提出了二维平面天线阵列辐射随时间变化的随机跳频微波信号的一系列方法，但系统需要凝视探测，为了达到较好的探测效果，所需的信号辐射时间很长。此外，其成像分辨率仍然受限于阵列尺寸，在远距离探测时分辨率仍然较差，难以满足实际应用的需求。为了获得高分辨的探测结果，往往利用压缩感知等新兴信号处理技术实施成像处理，处理过程比较复杂，计算成本和代价很高。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明将“稀疏合成孔径”的思路引入微波关联探测领域，同时引入空间角度分集的多角度协同和多视角信息融合机制，提出一种稀疏合成孔径微波关联探测系统及方法，以获得更佳的成像质量和分辨性能，满足远距离、高分辨成像探测的军事应用需求。

本发明所采用的技术方案如下：

一种稀疏合成孔径微波关联探测系统，其特征在于，包括运动平台，以及设置在运动平台上的雷达传感器，所述雷达传感器随着运动平台运动，雷达天线在非等间隔的空间位置处发射和接收目标的散射回波信号，雷达天线顺序地从一个空间位置移动到下一个空间位置，从而形成一个随机稀疏孔径；在不同的空间位置采样时，雷达辐射的信号的载波频率采用随机频率编码。

进一步地，一种稀疏合成孔径微波关联探测系统，其特征在于，所述雷达传感器包括收发共用天线、功率放大器、低噪声放大器、收发隔离器、收发开关、信号采样与存储器、频率编码控制器、信号波形发生器、射频载波发生器、信号处理器、混频器、信号接收与采样存储器。

进一步地，所述雷达在天线所处的不同空间位置处发射的脉冲信号为：

p(t)＝f

式中，n为发射和采样的脉冲序号，n的取值是非均匀的整数，且n∈P，P是采样的孔径位置对应的方位向脉冲周期数的集合，f

进一步地，每个发射脉冲为：

式中，f

其中，T

进一步地，所述天线接收的目标回波信号为：

式中，相位项

一种多视角稀疏合成孔径微波关联成像方法，基于稀疏合成孔径微波关联探测系统实现，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：由雷达发射信号参数、雷达与目标场景及网格的空间几何参数推算目标成像区域内所有网格点的辐射场的时间-空间两维分布A(r,t)；

步骤2：由A(r,t)获得每个网格点r

a

其中，(·)

步骤3：根据式(27)将辐射场匹配函数a

其中，<·>表示向量内积操作，b(t)为接收的散射回波；

步骤4：遍历回波窗口T

步骤5：遍历所有空间方向的所有传感器，累积相加每一传感器的关联运算的目标场景图像，得到最终的目标场景图像。

本发明的有益效果是：

第一，本发明提出的多视角稀疏合成孔径关联成像方法，极大减少脉冲数(孔径数)、增加了脉冲频率跳变的灵活性，降低了平台运动的影响，同时有效扩展了成像探测的孔径尺寸，提升了远距离探测的方位分辨能力；

第二，本发明克服了经典微波凝视关联远距离探测时分辨率不足的问题以及经典合成孔径雷达成像探测载波频率不能跳变，且回波采样受奈奎斯特采样定理约束的问题；

第三，本发明通过引入多视角协同关联探测的思路，通过多视角稀疏合成孔径关联探测的相干融合，进一步提高了稀疏合成孔径关联探测的成像质量和分辨能力。

附图说明

图1为合成孔径雷达的最小脉冲重复频率约束。

图2为信号的采样模型。

图3为冲激采样信号的频谱。

图4为矩形脉冲采样信号的频谱。

图5为稀疏合成孔径微波关联探测系统及方法示意图。

图6(a)-(j)为十个不同的角度上脉间跳频稀疏合成孔径微波关联结果。

图7为十个不同角度相干累积的脉间跳频稀疏合成孔径微波关联结果。

图8(a)-(j)为十个不同角度上所得脉内-脉间跳频稀疏合成孔径微波关联结果。

图9为十个不同角度累积的多视角脉内-脉间跳频稀疏合成孔径微波关联结果。

图10为本系统中的雷达传感器的系统结构图。

具体实施方式

为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。

1、问题分析

传统合成孔径雷达成像探测，脉冲重复频率不能随意设置，信号频率不能随意变化，方位维的孔径采样需要均匀且满足奈奎斯特采样约束，这些严格的限制条件制约了合成孔径雷达成像技术的进一步发展。

结合微波关联探测的思想，可以打破合成孔径雷达成像探测的这一系列约束，按用户需求改变成像探测的频率、重复频率、采样率和采样孔径位置等，极大增强雷达探测系统的灵活性。经典的雷达成像理论认为载波频率相同的信号之间才具备相干性。因此，现有步进频率合成孔径雷达广泛采用“脉冲变序，子带合成”的成像思路来解决载频变化带来的相干性难题。

而在美国雷达专家Walter W.GOJ在其出版的专著《Synthetic Aperture Radarand Electronic Warfare》中就提出了任意带宽范围内实施频率跳变的合成孔径雷达系统在经典理论框架里是不可行的。这就意味着在经典信号处理与雷达成像理论框架下，合成孔径雷达很难实施频率跳变，实施频率跳变所得的目标回波能量很难有效实现相干累积，无法成像。在当前日益复杂的对抗条件下，无法实现频率跳变，成为了合成孔径雷达技术的一大短板。

如何有效地实现跳频体制下雷达目标回波能量的相干累积至今仍是一个亟待解决的重大难题。实施频率跳变的合成孔径雷达系统无法沿用步进频率合成孔径雷达“脉冲变序，子带合成”的思路进行成像处理。因为“脉冲变序，子带合成”处理思路不可能实现那些难以通过变序转换为均匀步进顺序的随机跳频编码回波的能量相干累积。而且，利用一簇脉冲合成单个宽带脉冲以实现距离向高分辨的处理方法，会直接导致雷达系统的脉冲重复频率过高，从而致使雷达系统可探测的最大无模糊距离范围变小，使其难以应用于宽测绘带-高分辨成像侦察领域。

此外，经典合成孔径雷达要求方位维采样是均匀的，满足奈奎斯特采样定理约束的，由于方位维采样频率是雷达的脉冲重复频率，这就决定了合成孔径雷达系统工作时存在所谓的最小脉冲重复频率约束。

2、合成孔径雷达概述

以图1所示的正侧视合成孔径雷达为例，点A和B是雷达主波束边缘照射到的两个点。假设雷达到目标的距离为R，雷达的飞行速度为V，则合成孔径雷达到场景的转动角速度Ω近似为：

Ω＝V/R (1)

目标点A与雷达之间的相对径向速度为：

v

目标点B与雷达之间的相对速度为：

v

主波束内场景中相对速度的变化范围为：

Δv＝v

来自场景的回波的多普勒频率变化范围为：

Δf

因此，为了避免多普勒模糊，根据信号采样的奈奎斯特采样定理，多普勒信号的采样频率，即合成孔径雷达的脉冲重复频率至少应为2V/D，可描述为：

PRF

合成孔径雷达在相邻脉冲重复周期之间的运动距离为：

显然，合成孔径雷达在相邻脉冲重复周期之间的运动距离不应超过D/2；换言之，雷达的整个物理天线经过空间轨道上一个固定点时，合成孔径雷达至少要发射两个脉冲。在这种情况下，地面固定的点目标在一个合成孔径时间内至少应被合成孔径雷达辐射的脉冲数为：

N

式中[·]表示向上取整。

上式表明，一个点目标能被正确成像且不会产生模糊的条件是合成孔径雷达必须采集到该目标散射的至少N

合成孔径雷达系统对系统脉冲重复频率(PRF)的这一设计约束，直接导致稀疏合成孔径成像必然面临严重的成像模糊问题。合成孔径空间采样一旦稀疏，雷达接收到的回波信号将难以被合成孔径雷达正确处理。

合成孔径雷达收集脉冲回波的过程，本质上可以模型化为对信号多普勒的采样过程，如图2所示。

其利用取样脉冲序列从连续时间信号f(t)中“抽取”一系列离散样本值，这样得到的离散信号称之为采样信号。采样信号通常可以写为：

f

式中的s(t)表示采样脉冲序列，也称为开关函数。

假如开关函数的各脉冲间隔的时间相同，均为T

根据傅立叶变换的性质，则有采样信号的频谱函数：

式中，F(ω)为原始连续时间信号的频谱函数，S(ω)为采样脉冲序列的频谱函数，而F

如果采样脉冲序列是冲激函数序列

因此有：

可见采样信号的频谱函数是原始连续时间信号频谱函数经过一系列频谱搬移后形成的，其频移的角频率分别为nω

通常情况下，原始连续时间信号(即多普勒信号)都是带限信号，假设其带宽为ω

实际上，理想的冲激采样序列是不存在的，因此实际的采样序列可以描述为幅度为1，脉宽为τ(τ＜T

因此，采样信号的频谱为：

同理，当ω

由上分析可知，如果合成孔径稀疏化，那么雷达回波的多普勒历程将发生严重的频谱混叠。由于合成孔径雷达的多普勒采样频率——脉冲重复频率，受到严格的设计约束，为了保证尽可能大的无模糊测绘带宽度，其脉冲重复频率PRF通常仅略大于多普勒带宽B

由于多普勒带宽B

2、本发明所提系统及方法

为了解决上述合成孔径雷达存在的问题，本发明所提了多视角稀疏合成孔径微波关联成像系统及方法。多视角稀疏合成孔径关联成像方法可以打破传统合成孔径雷达探测在应用上的约束条件，大大提高成像探测的灵活性；同时又弥补了静平台、实孔径微波关联成像方法本身因孔径尺寸限制远距离探测的分辨率不足问题。结合合成孔径技术，小孔径运动起来，在用户需要的、自定义的若干空间孔径位置，以用户自定义的信号频率和波形参数发射和录取目标场景的回波信号，然后经过关联处理，获得目标场景的高分辨成像结果。

具体地，本发明的多视角稀疏合成孔径微波关联成像系统及方法可以分为“多视角脉间跳频稀疏合成孔径微波关联”以及“多视角脉内-脉间综合跳频稀疏合成孔径微波关联”，其中，多视角脉间跳频稀疏合成孔径微波关联，针对空间采样孔径沿雷达飞行轨迹随机分布，雷达在稀疏的空间孔径位置发射脉冲信号，脉冲与脉冲之间，信号的载波频率在随机变化；多视角脉内-脉间综合跳频稀疏合成孔径微波关联针对空间采样孔径沿雷达飞行轨迹随机分布，雷达在稀疏的空间孔径位置发射脉冲信号，且脉冲与脉冲之间以及脉冲包络时间之内信号的载波频率都在随机变化。

采用微波关联信号处理方法可以很好的克服传统合成孔径雷达面临的频率难跳变、方位采样孔径难稀疏的难题。首先，雷达可以在脉冲之间任意跳变频率，而不会对成像处理造成难题，因为关联处理实现成像的基本原理并不是经典的“距离-多普勒原理”，脉间频率跳变并不会对能量的相干累积造成任何影响；其次，采样率和采样孔径的非均匀也不会影响成像质量。原因在于，关联处理成像的过程实质上是利用了瞬时辐射场的空间相关性，不管采样率是高或是低，也不管空间采样孔径位置是均匀分布或非均匀分布，只要参与关联运算的时刻对应的回波数据是正确的，参与关联运算的参考模板信号是可以计算的，参与关联成像能量累积的数据采样数量足够多，就可以实现成像。

本发明所提系统包括运动平台以及安装在该运动平台上的雷达传感器，雷达传感器随着运动平台运动。雷达传感器采用小孔径天线，通过小孔径天线能够采用随机编码的载波频率，随着运动平台运动过程中，无规律地发射脉冲信号并接收目标回波信号。如图10所示，雷达传感器包括收发共用天线、功率放大器、低噪声放大器、收发隔离器、收发开关、信号采样与存储器、频率编码控制器、信号波形发生器、射频载波发生器、信号处理器、混频器、信号接收与采样存储器。

本系统工作过程与经典SAR不同之处在于：雷达传感器随运动平台运动过程中，小孔径天线在空间非等间隔的空间位置处发射脉冲信号和接收目标回波信号，小孔径天线顺序地从一个空间位置移动到下一个空间位置，不同空间采样位置处的小孔径天线构成了一个随机的、稀疏的天线阵列，将其称之为随机的稀疏孔径(探测孔径)，且在不同的空间位置采样时，雷达辐射的信号的载波频率采用随机频率编码，这个编码由用户自定义，通常与雷达工作时的电磁频谱环境密切相关，有意避开了存在干扰的频点，载波频率可以在一个较大的频率范围内按需变化。

随着平台的运动，假设雷达在不同的孔径位置发射脉冲信号：

p(t)＝f

式中，T表示发射信号的脉冲周期，n为发射和采样的脉冲序号，考虑到雷达采用稀疏合成孔径，实施非均匀采样，因此n的取值是非均匀的整数，且n∈P，P是采样的孔径位置对应的方位向脉冲周期数的集合；脉冲与脉冲之间的取值间隔非均匀，表示雷达非均匀的发射信号和采样回波。

假设每个发射脉冲为：

式中，f

其中，T

理论上，雷达发射的脉冲信号包络a

式(16)中的

于是，斜距为R(t)的地面点目标回波信号则为：

式中，σ为目标雷达散射截面积(假定在合成孔径时间内为一常数)，W

回波信号经过下变频、中频放大、带通滤波及正交相干解调后输出的复信号可以表示为：

方位向天线方向性图加权函数W

用两个时间变量kT和τ代替一维时间变量t，使一维回波变成二维形式，即：

t＝kT+τ d≤τ≤d+T (21)

式中，d是最小回波延迟时间，k为发射脉冲数。

于是，将式(20)的s(t)可改写为：

由于

慢时间变量t

式中，x表示对应第n个脉冲时刻的方位位置；r是表示对应快时间变量τ的斜距方向上的空间位置；V

式中，第一个相位项

根据上述回波信号模型，结合关联处理的基本原理，逐脉冲计算生成关联的模板信号，并进行关联处理，累积每次脉冲回波经过关联处理的结果，即可得到关联探测的结果。

在一般的收发构型下，一阶关联算法是一种普适的关联成像方法，该算法的运行可以不受任何天线形式和雷达体制的限制。通过对成像区域内的所用网格单元批量进行瞬时空间相关运算并累积不同时刻所得的关联能量，可以获得高分辨的微波关联成像结果，其主要步骤如下：

(1)由雷达发射信号参数、雷达与目标场景及网格的空间几何参数推算目标成像区域内所有网格点的辐射场的时间-空间两维分布A(r,t)，其中，r表示距离，t表示任意的一个瞬时时刻；

(2)由A(r,t)获得每个网格点r

a

其中，(·)*表示矩阵的共轭转置，||·||表示向量取模；

(3)辐射场匹配函数与对应时刻的散射回波做相关运算，即将信号的共轭相乘并求和，得到网格点r处的成像结果

其中，<·>表示向量内积操作，b(t)为接收的散射回波。

(4)遍历回波窗口T

(5)遍历所有空间方向的所有传感器，累积(相加)每一传感器按步骤(1)-(4)所得关联运算的目标场景图像，即可得到最终的目标场景图像。

实施例1

本实施例给出多视角脉间跳频稀疏合成孔径微波关联探测系统及方法的探测结果。其空间采样孔径沿雷达飞行轨迹随机分布，雷达在稀疏的空间孔径位置发射脉冲信号，且脉冲与脉冲之间，信号的载波频率在随机变化；

假设目标为点目标阵列，目标场景距离雷达约10km，分布于边长为5米的平面上，雷达探测的参考载波频率为9.65GHz，整个脉冲载波频率跳变范围为3GHz，每次辐射的脉冲均为单频脉冲，脉宽10us，采样率200MHz，在十个不同的空间观测角度上，雷达在随机选取的稀疏离散空间位置上依次随机发射脉冲信号并接收回波信号，并采用关联处理进行成像。

所得关联成像结果分别如图6(a)-(j)所示。十个不同的空间观测角度上所得关联结果再实施相干的叠加合成，所得结果如图7所示。结果证明了多视角脉间跳频稀疏合成孔径微波关联探测系统及方法实施高分辨成像探测的可行性。

实施例2

本实施例给出了多视角脉内-脉间跳频稀疏合成孔径微波关联探测系统及方法的探测结果。其空间采样孔径沿雷达飞行轨迹随机分布，雷达在稀疏的空间孔径位置发射脉冲信号，且脉冲与脉冲之间以及脉冲包络时间之内信号的载波频率都在随机变化；即脉冲包络持续的时间长度被划分为若干时间片段，这些时间片段首尾相接，但内部信号使用不同的频率(脉内-脉间跳频脉冲信号)；

假设目标为点目标阵列，目标场景距离雷达约10km，分布于边长5米的平面上，雷达探测的参考载波频率为9.65GHz，整个频率跳变范围为3GHz，每次辐射的脉冲为脉内3点频连续跳变的脉冲，脉宽30us，采样率200MHz，在十个不同的空间观测角度上，随机选取的稀疏离散空间位置上依次随机发射脉冲信号并接收回波信号，采用关联处理进行成像。所得关联成像结果分别如图8(a)-(j)所示。十个不同的空间观测角度上所得关联结果还可以实施相干叠加合成，所得结果如图9所示。关联探测的结果证明了稀疏合成孔径微波关联探测系统及方法的可行性，由于信号的随机性大大增加，关联成像的图像质量相比实施例1大幅改善。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。