英国思克莱德大学：合成孔径雷达微多普勒提取

原作者代码

https://gitee.com/tekdf/Strathclyde-Radar-Challenge-2024

研究团队

• Finlay Rollo – 方法论、软件、演示
• Thomas Wright – 设置、硬件、方法
• Greta Zefi – 软件、理论

SAR简介

合成孔径雷达 (SAR) 利用平台运动来合成更长的天线，从而提高分辨率。

全天候、昼夜成像能力

应用于地球观测、基础设施监测以及国防安全。

简介（续）

微多普勒效应是指雷达目标的某些部分除了整体运动外，还具有随时间变化的速度。
在合成孔径雷达 (SAR) 图像中表现为“成对回波”或幽灵目标。
本项目旨在使用相位器套件从微型合成孔径雷达 (SAR) 系统中提取微多普勒信息。
本项目旨在在实验室环境中便捷且经济地复现合成孔径雷达 (SAR)，从而避免成本高昂的商业任务。

为什么使用【X波段相控阵雷达】？

• 经济高效的解决方案
• 文档完善
• 与 MATLAB 集成
• 可在 X 波段运行

方法

• 运动
  • 2 米直线轴导轨，最高速度 0.45 米/秒
• 波形
  • 1000 个单斜坡脉冲，PRI 为 2 毫秒。带宽 450 MHz
• 微多普勒
  • 距离压缩后跨距离样本的频谱图

演示和管道

结果

结果与节拍器的“地面真实值”吻合良好，记录的节拍器频率为 70 BPM 或 1.16 Hz。

这相当于 0.86 秒的周期。

由于非零速度导致目标振动，相应的方位角偏移。

限制

受每帧样本限制 – 尝试“停走”但失去了连贯性。异相项显著增加了杂波。

室内环境 – 多路径

铁路和雷达采集的同步问题

结论

• 成功利用X波段相控阵雷达套件搭建微型合成孔径雷达 (SAR) 系统。
• 提取微多普勒效应，精度较高。
• 下一步将改进方法，并使用更精确的地面实况数据和更先进的算法。