星载SAR集成测试技术研究与实现

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:leizi525
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本论文主要针对星载合成孔径雷达(SAR)系统集成测试技术进行研究。星载SAR集成测试技术在SAR系统设计、生产以及优化系统性能方面起到至关重要的作用。论文研究内容基于实际的多通道星载SAR模样机系统,并通过实验数据的分析和传统测试技术的比较,验证其正确性和有效性。   论文首先分析了星载SAR系统基本组成和工作原理,并对集成测试中比较重要的一些参数及其含义进行了研究。在此基础上,从星载SAR集成测试的角度,把星载SAR系统划分为发射通道和接收通道。论文主要对收发通道幅度、相位稳定性的测试方法、自动化测试技术、星载SAR点目标模拟和集成测试以及多通道星载SAR系统通道间一致性精确测试方法进行了研究和实现。   论文的主要贡献和创新是:   (1)针对星载SAR通用化、标准化自动测试系统实现难点,利用基于FPGA的SOPC(片上可编程系统)系统可重构特点,设计并实现包含接收通道、发射通道、点目标模拟和集成测试的自动化综合测试系统。   (2)提出并比较了两种星载SAR系统收发通道相位稳定性测试方法,分别为点频测试法和匹配滤波法,以实现SAR收发通道相位稳定性高精度测试。这两种方法均已应用于某星载SAR模样机系统集成测试中,实验数据验证了这两种方法的可靠性和有效性。   (3)基于地球椭圆模型、卫星平台轨道模型和三个空间坐标系,使用虚拟仪器开发环境LabWindows/CVI,实现了星载SAR点目标仿真平台模块,该模块能够精确、快速产生星载SAR点目标回波数据,并易于集成在大规模分布式集成测试系统中。   (4)由于传统点目标模拟器比较昂贵,而且点目标模拟器所引入的误差对SAR系统成像性能的评估影响比较大,论文提出了一种基于延迟单元的点目标集成测试方法,实际星载SAR模样机的测试结果表明,这种方法能够较为真实的测试SAR系统成像性能指标,并在一定程度上减少了测试误差的影响。   (5)在多通道星载合成孔径雷达系统中,需要对通道间一致性进行精确测试,以获取通道幅度差和相位差等指标数据,用于后期成像与多通道融合处理。论文提出了一种多通道星载SAR系统通道一致性高精度测试方法,该方法基于少量设备,结合匹配滤波和插值处理,实现SAR通道间一致性高精度测试。该方法已经应用于某型号星载SAR模样机系统验收测试中,取得了较好的测试结果。
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