一種微波信號的組合接收方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發明實施例公開了一種微波信號的組合接收方法及裝置，該方法包括：將預先確定的接收天線接收到的微波信號通過M×N個預先設置的1：2的微波開關輸入到N個預先設置的微波組合模塊中；通過預先設置的N個接收通道分別接收N個微波組合模塊輸出的指定模式的微波信號，其中，M和N均為≥1的自然數，并且，N大于等于M。
【專利說明】
一種微波信號的組合接收方法及裝置
技術領域
[0001]本發明涉及雷達技術領域，尤其涉及一種微波信號的組合接收方法及裝置。【背景技術】
[0002]星載合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar，SAR)是一種以衛星為載體平臺的對地觀測技術，用來獲得地面物體的高分辨率的雷達圖像，SAR是現代雷達技術的重大突破，在軍事偵查、地質普查、災情勘察和遙感領域等領域都得到了廣泛的應用。
[0003]在現有的SAR系統中，可以采用多極化模式和多孔徑模式的接收方法接收目標物理的回撥信號。其中，多極化模式是指通過多極化天線接收采用多極化成像方式得到的回波信號，獲得目標物體的多種極化信息，從而可以更加準確地對目標物體進行識別和分類； 多孔徑模式是指將雷達天線沿預定方向設置多個孔徑，各個孔徑可以同時接收目標物體的回波信號，能夠有效地改善距離向模糊的問題，同時也能增加成像幅寬。
[0004]采用現有的多極化模式和多孔徑模式的接收方法，均需要多個接收通道對回波信號進行采集、放大和解調。如果在現有的SAR系統中分別實現多極化模式和多孔徑模式，需要M+N個接收通道接收經過M種極化狀態和N個孔徑的微波信號；如果要在所有極化狀態下均實現多孔徑，則需要M X N個接收通道接收經過M種極化狀態和N個孔徑的微波信號。
[0005]在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術中至少存在如下問題:
[0006]如果在現有的SAR系統中分別實現多極化模式和多孔徑模式，需要M+N個接收通道接收經過M種極化狀態和N個孔徑的微波信號；如果要在所有極化狀態下均實現多孔徑，則需要MXN個接收通道接收經過M種極化狀態和N個孔徑的微波信號。也就是說，在現有的微波信號的接收方法中，不僅無法共用多極化模式和多孔徑模式的接收通道，而且難以實現多極化模式和多孔徑模式的靈活切換。
【發明內容】
[0007]為解決上述技術問題，本發明實施例期望提供一種微波信號的組合接收方法及裝置，不僅可以共用多極化模式和多孔徑模式的接收通道，而且還能夠實現多極化模式和多孔徑模式的靈活切換。
[0008]本發明的技術方案是這樣實現的:
[0009]—種微波信號的組合接收方法，所述方法包括:
[0010]將預先確定的接收天線接收到的微波信號，通過MXN個預先設置的1:2的微波開關輸入到N個預先設置的微波組合模塊中；[〇〇11]通過預先設置的N個接收通道分別接收N個微波組合模塊輸出的指定模式的微波信號，其中，M和N均為大于等于1的自然數，并且，N大于等于M。
[0012]在上述實施例中，所述通過預先設置的N個接收通道分別接收N個微波組合模塊輸出的指定模式的微波信號包括:
[0013]當MXN個1:2的微波開關全部切換至預先設置的第一通路時，通過N個接收通道分別接收N個微波組合模塊輸出的多孔徑模式的微波信號；
[0014]當MXN個1:2的微波開關全部切換至預先設置的第二通路時，通過N個接收通道分別接收N個微波組合模塊輸出的多極化模式的微波信號。
[0015]在上述實施例中，所述預先確定的接收天線包括N個孔徑，其中，各個孔徑包括所述接收天線的M個極化狀態。
[0016]在上述實施例中，所述將預先確定的接收天線接收到的微波信號通過MXN個預先設置的1:2的微波開關輸入到N個預先設置的微波組合模塊中包括:
[0017]將所述接收天線接收到的微波信號通過M X N個輸出端口輸入到M X N個1:2的微波開關中；
[0018]MXN個1:2的微波開關將接收到的微波信號輸入到N個預先設置的微波組合模塊中。[0〇19]在上述實施例中，各個所述微波組合模塊包括:N個N: 1的功合器和N個(M+l): 1的微波開關。
[0020]—種微波信號的組合接收裝置，所述裝置包括:
[0021]輸入單元，用于將預先確定的接收天線接收到的微波信號通過MXN個預先設置的 1:2的微波開關輸入到N個預先設置的微波組合模塊中，并將N個預先設置的微波組合模塊通知給接收單元；
[0022]所述接收單元，用于通過預先設置的N個接收通道分別接收N個微波組合模塊輸出的指定模式的微波信號，其中，M和N均為大于等于1的自然數，并且，N大于等于M。
[0023]在上述實施例中，所述接收單元，具體用于當MXN個1:2的微波開關全部切換至預先設置的第一通路時，通過N個接收通道分別接收N個微波組合模塊輸出的多孔徑模式的微波信號；當MXN個1:2的微波開關全部切換至預先設置的第二通路時，通過N個接收通道分別接收N個微波組合模塊輸出的多極化模式的微波信號。
[0024]在上述實施例中，所述預先確定的接收天線包括N個孔徑，其中，各個孔徑包括所述接收天線的M個極化狀態。
[0025]在上述實施例中，所述輸入單元，具體用于將所述接收天線接收到的微波信號通過M X N個輸出端口輸入到M X N個1:2的微波開關中;并通過M X N個1:2的微波開關將接收到的微波信號輸入到N個預先設置的微波組合模塊中。
[0026]在上述實施例中，各個所述微波組合模塊包括:N個N:1的功合器和N個(M+1):1的微波開關。
[0027]本發明實施例提供的技術方案中，先將預先確定的接收天線接收到的微波信號通過MXN個預先設置的1:2的微波開關輸入到N個預先設置的微波組合模塊中，然后通過預先設置的N個接收通道分別接收N個微波組合模塊輸出的指定模式的微波信號。而在現有技術中，如果在SAR系統中分別實現多極化模式和多孔徑模式，需要M+N個接收通道接收經過M種極化狀態和N個孔徑的微波信號;如果要在所有極化狀態下均實現多孔徑，則需要M X N個接收通道接收經過M種極化狀態和N個孔徑的微波信號。顯然，和現有技術相比，本發明實施例提出的微波信號的組合接收方法和裝置，不僅可以共用多極化模式和多孔徑模式的接收通道，而且還能夠實現多極化模式和多孔徑模式的靈活切換;并且，實現起來簡單方便，便于普及，適用范圍更廣。【附圖說明】
[0028]圖1為本發明實施例中微波信號的組合接收方法的實現流程示意圖；
[0029]圖2為本發明實施例中接收天線的組成結構示意圖；
[0030]圖3為本發明實施例中微波信號的組合接收方法的組成結構示意圖；
[0031]圖4為本發明實施例中微波信號的組合接收裝置的組成結構示意圖。【具體實施方式】[〇〇32]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。
[0033]圖1為本發明實施例中微波信號的組合接收方法的實現流程示意圖，如圖3所示， 微波信號的組合接收方法包括以下步驟:
[0034]步驟101、將預先確定的接收天線接收到的微波信號通過MXN個預先設置的1:2的微波開關輸入到N個預先設置的微波組合模塊中。
[0035]在本發明的具體實施例中，所述預先確定的接收天線可以包括N個孔徑，其中，各個孔徑包括M個接收天線的極化狀態。圖2為本發明實施例中接收天線的組成結構示意圖， 如圖2所示，將所述預先確定的接收天線設置為N個孔徑，分別為孔徑1、孔徑2,…，孔徑N;并且，各個孔徑包括接收天線的M個極化狀態，分別為:極化狀態1、極化狀態2，…，極化狀態M。 具體地，所述接收天線包括M X N個輸出端口 KaJb，其中，KaJb為接收天線的第a個孔徑中的第 b種極化狀態對應的輸出端口。
[0036]在本步驟中，可以將預先確定的接收天線接收到的微波信號通過MXN個預先設置的1:2的微波開關輸入到N個預先設置的微波組合模塊中。具體地，在本發明的具體實施例中，可以首先將接收天線接收到的微波信號通過MXN個輸出端口輸入到M XN個1:2的微波開關中，然后MXN個1:2的微波開關將接收到的微波信號輸入到N個預先設置的微波組合模塊中。
[0037]在本發明的具體實施例中，各個微波組合模塊可以包括:N個N: 1的功合器和N個(M +1): 1的微波開關。
[0038]具體地，當MXN個1:2的微波開關全部切換至預先設置的第一通路時，可以將第c 種極化狀態對應的全部輸出端口連接到第c個微波組合模塊的N: 1的功合器中；其中，c為1 ?N中的自然數。
[0039]當MXN個1:2的微波開關全部切換至預先設置的第二通路時，可以將第a個孔徑對應的全部輸出端口連接到第a個微波組合模塊的(M+l): 1的微波開關中；其中，a為1?M中的自然數。
[0040]步驟102、通過預先設置的N個接收通道分別接收N個微波組合模塊輸出的指定模式的微波信號。
[0041]在本發明的具體實施例中，當MXN個1:2的微波開關全部切換至預先設置的第一通路時，可以通過N個接收通道分別接收N個微波組合模塊輸出的多孔徑模式的微波信號； 當MXN個1:2的微波開關全部切換至預先設置的第二通路時，通過N個接收通道分別接收N 個微波組合模塊輸出的多極化模式的微波信號。需要說明的是，在本發明的具體實施例中，當N大于M時，可以通過N個接收通道分別接收N個微波組合模塊輸出的多極化模式的微波信號，此時N-M個接收通道可以無信號。
[0042]圖3為本發明實施例中微波信號的組合接收方法的組成結構示意圖，如圖3所示， 在本發明的具體實施例中，接收天線的各個輸出端口KaJb分別連接一個1:2的微波開關SWi (i = l，2,…，MXN)，因此，接收天線的M X N個輸出端口 KaJb經過M X N個1:2的微波開關后可以擴展為2MX N個輸出端口，分別為KJbSdPKaJbS2，其中，KaJbSAKaJb連接的1:2的微波開關切換至第一通道時，與KaJb對應的1:2的微波開關的輸出端口；KJbS2SKaJb連接的1:2的微波開關切換至第二通道時，與KaJb對應的1:2的微波開關的輸出端口。
[0043]如圖3所示，第c個微波組合模塊的N: 1的功合器的輸入為USKazl，2,…，N)，所述N: 1的功合器的輸出連接到該微波組合模塊中的(M+l): 1的微波開關的第一通路中，(M+ 1): 1微波開關的其他M個通路的輸入為KcJbS2(b= 1，2，…，M)。由此可知，當MXN個1:2的微波開關全部切換至預先設置的第一通路時，可以通過N個接收通道分別接收N個微波組合模塊輸出的多孔徑模式的微波信號；當MXN個1:2的微波開關全部切換至預先設置的第二通路時，通過N個接收通道分別接收N個微波組合模塊輸出的多極化模式的微波信號。
[0044]本發明實施例提出的微波信號的組合接收方法，可以通過預先設置的N個接收通道分別接收N個微波組合模塊輸出的指定模式的微波信號。而在現有技術中，如果在SAR系統中分別實現多極化模式和多孔徑模式，需要M+N個接收通道接收經過M種極化狀態和N個孔徑的微波信號；如果要在所有極化狀態下均實現多孔徑，則需要MXN個接收通道接收經過M種極化狀態和N個孔徑的微波信號。顯然，和現有技術相比，本發明實施例提出的微波信號的組合接收方法，不僅可以共用多極化模式和多孔徑模式的接收通道，而且還能夠實現多極化模式和多孔徑模式的靈活切換;并且，實現起來簡單方便，便于普及，適用范圍更廣。
[0045]圖4為本發明實施例中微波信號的組合接收裝置的組成結構示意圖，如圖4所示， 所述裝置包括:輸入單元401和接收單元402;其中，
[0046]所述輸入單元401，用于將預先確定的接收天線接收到的微波信號通過MXN個預先設置的1:2的微波開關輸入到N個預先設置的微波組合模塊中，并將N個預先設置的微波組合模塊通知給接收單元402;[〇〇47]所述接收單元402，用于過預先設置的N個接收通道分別接收N個微波組合模塊輸出的指定模式的微波信號，其中，M和N均為多1的自然數，并且，N大于等于M。[〇〇48]進一步的，所述接收單元402,具體用于當MXN個1:2的微波開關全部切換至預先設置的第一通路時，通過N個接收通道分別接收N個微波組合模塊輸出的多孔徑模式的微波信號；當MXN個1:2的微波開關全部切換至預先設置的第二通路時，通過N個接收通道分別接收N個微波組合模塊輸出的多極化模式的微波信號。
[0049]進一步的，所述預先確定的接收天線包括N個孔徑，其中，各個孔徑包括所述接收天線的M個極化狀態。
[0050]進一步的，所述輸入單元401，具體用于將所述接收天線接收到的微波信號通過M X N個輸出端口輸入到M X N個1:2的微波開關中；并通過M X N個1:2的微波開關將接收到的微波信號輸入到N個預先設置的微波組合模塊中。[0051 ]進一步的，各個所述微波組合模塊包括:N個N: 1的功合器和N個(M+l): 1的微波開關。
[0052]在實際應用中，所述輸入單元401和接收單元402的控制設備均可由位于微波信號接收設備的中央處理器(CPU)、微處理器(MPU)、數字信號處理器(DSP)、或現場可編程門陣列(FPGA)等實現。
[0053]本發明實施例提出的微波信號的組合接收裝置，可以通過預先設置的N個接收通道分別接收N個微波組合模塊輸出的指定模式的微波信號。而在現有技術中，如果在SAR系統中分別實現多極化模式和多孔徑模式，需要M+N個接收通道接收經過M種極化狀態和N個孔徑的微波信號；如果要在所有極化狀態下均實現多孔徑，則需要MXN個接收通道接收經過M種極化狀態和N個孔徑的微波信號。顯然，和現有技術相比，本發明實施例提出的微波信號的組合接收裝置，不僅可以共用多極化模式和多孔徑模式的接收通道，而且還能夠實現多極化模式和多孔徑模式的靈活切換;并且，實現起來簡單方便，便于普及，適用范圍更廣。
[0054]本領域內的技術人員應明白，本發明的實施例可提供為方法、系統、或計算機程序產品。因此，本發明可采用硬件實施例、軟件實施例、或結合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本發明可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(包括但不限于磁盤存儲器和光學存儲器等)上實施的計算機程序產品的形式。
[0055]本發明是參照根據本發明實施例的方法、設備(系統)、和計算機程序產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數據處理設備的處理器以產生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數據處理設備的處理器執行的指令產生用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
[0056]這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。[〇〇57]這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執行的指令提供用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。[〇〇58]以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種微波信號的組合接收方法，其特征在于，所述方法包括:將預先確定的接收天線接收到的微波信號，通過MXN個預先設置的1:2的微波開關輸 入到N個預先設置的微波組合模塊中；通過預先設置的N個接收通道分別接收N個微波組合模塊輸出的指定模式的微波信號， 其中，M和N均為大于等于1的自然數，并且，N大于等于M。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過預先設置的N個接收通道分別接 收N個微波組合模塊輸出的指定模式的微波信號包括:當MXN個1:2的微波開關全部切換至預先設置的第一通路時，通過N個接收通道分別接 收N個微波組合模塊輸出的多孔徑模式的微波信號；當MXN個1:2的微波開關全部切換至預先設置的第二通路時，通過N個接收通道分別接 收N個微波組合模塊輸出的多極化模式的微波信號。3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述預先確定的接收天線包括N個孔徑，其 中，各個孔徑包括所述接收天線的M個極化狀態。4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將預先確定的接收天線接收到的微波 信號通過MXN個預先設置的1:2的微波開關輸入到N個預先設置的微波組合模塊中包括:將所述接收天線接收到的微波信號通過M X N個輸出端口輸入到M X N個1:2的微波開關 中；MXN個1:2的微波開關將接收到的微波信號輸入到N個預先設置的微波組合模塊中。5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，各個所述微波組合模塊包括:N個N:1的功 合器和N個(M+l): 1的微波開關。6.—種微波信號的組合接收裝置，其特征在于，所述裝置包括:輸入單元，用于將預先確定的接收天線接收到的微波信號通過MXN個預先設置的1:2 的微波開關輸入到N個預先設置的微波組合模塊中，并將N個預先設置的微波組合模塊通知 給接收單元；所述接收單元，用于通過預先設置的N個接收通道分別接收N個微波組合模塊輸出的指 定模式的微波信號，其中，M和N均為大于等于1的自然數，并且，N大于等于M。7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述接收單元，具體用于當MXN個1:2的微 波開關全部切換至預先設置的第一通路時，通過N個接收通道分別接收N個微波組合模塊輸 出的多孔徑模式的微波信號；當MXN個1:2的微波開關全部切換至預先設置的第二通路時， 通過N個接收通道分別接收N個微波組合模塊輸出的多極化模式的微波信號。8.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述預先確定的接收天線包括N個孔徑，其 中，各個孔徑包括所述接收天線的M個極化狀態。9.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述輸入單元，具體用于將所述接收天線 接收到的微波信號通過M X N個輸出端口輸入到M X N個1:2的微波開關中；并通過M X N個1:2 的微波開關將接收到的微波信號輸入到N個預先設置的微波組合模塊中。10.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，各個所述微波組合模塊包括:N個N: 1的功 合器和N個(M+l): 1的微波開關。
【文檔編號】G01S7/285GK106093881SQ201610383728
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月1日 公開號201610383728.6, CN 106093881 A, CN 106093881A, CN 201610383728, CN-A-106093881, CN106093881 A, CN106093881A, CN201610383728, CN201610383728.6
【發明人】孫吉利, 禹衛東, 王沛, 陳叢宏
【申請人】中國科學院電子學研究所