[发明专利]一种利用SAR卫星测量电离层TEC值的方法

权利要求书

1.一种利用SAR卫星测量电离层TEC值的方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）在地面布置SAR信号接收机用于接收SAR卫星发射的脉冲信号；

（2）从步骤（1）接收到的SAR卫星脉冲信号中选取三个子频带信号，分别为子频带1、子频带2与子频带3，子频带1、子频带2与子频带3三个子频带信号的载波频率分别为f₁，f₂，f₃，三个子频带的载波频率满足f₃>f₂>f₁，且f₂-f₁=f₃-f₂=Δf；

（3）将步骤（2）选取的三个子频带信号的频谱分别进行搬移，使其频谱中心频率均位于零频，然后分别利用匹配滤波对三个子频带信号进行脉冲压缩处理，得到三个子频带信号峰值点处的相位Φ_n(n=1,2,3)；

（4）根据步骤（3）得到的三个子频带信号峰值点处的相位Φ_n(n=1,2,3)计算子频带1与子频带2信号峰值点的干涉相位，计算公式为Φ₁₂=angle[exp(jΦ₁)×exp(-jΦ₂)]；计算子频带2与子频带3信号峰值点的干涉相位，计算公式为Φ₂₃=angle[exp(jΦ₂)×exp(-jΦ₃)]；其中定义angle[exp(j(α+2kπ))]=α,α∈[-π,π]，k为整数，

（5）利用步骤（4）获得的干涉相位Φ₁₂和Φ₂₃求解电离层TEC值，计算公式如下：

TEC=((f2-f1)Φ23-(f3-f2)Φ12)c2π40.3((f2-f1)(1f2-1f3)-(f3-f2)(1f1-1f2))]]>

其中，c为光速。

2.一种利用SAR卫星测量电离层TEC值的方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）在地面布置SAR信号接收机用于接收SAR卫星发射的脉冲信号；

（2）从步骤（1）接收到的SAR卫星脉冲信号中选取三个子频带信号，分别为子频带1、子频带2与子频带3，子频带1、子频带2与子频带3三个子频带信号的载波频率分别为f₁，f₂，f₃，三个子频带的载波频率满足f₃>f₂>f₁，f₂-f₁≠f₃-f₂；

（3）将步骤（2）选取的三个子频带信号的频谱分别进行搬移，使其频谱中心频率均位于零频，然后分别利用匹配滤波对三个子频带信号进行脉冲压缩处理，得到三个子频带信号峰值点处的相位Φ_n(n=1,2,3)；

（4）利用相关星历信息获取电磁波真实传播距离R的粗估计值利用分别对步骤（3）获得的三个子频带信号峰值点的相位Φ_n(n=1,2,3)进行补偿，可得到补偿后三个子频带信号的相位：

Φn′=angle[exp(j(Φn+2πR^fnc))],n=1,2,3;]]>

其中，定义angle[exp(j(α+2kπ))]=α,α∈[-π,π]，k为整数，

（5）判断三个子频带的载波频率是否满足如下约束条件：

-π<Φ2′+2πΔRc(f2-f1)<π-π<Φ2′+2πΔRc(f2-f3)<π]]>

若满足则进入（6），否则重新执行步骤（2）—（5）,其中ΔR是电磁波真实传播距离R与其粗估计值之间的估计误差，c为光速；

（6）根据步骤（4）得到的三个子频带信号峰值点处的相位Φ'_n(n=1,2,3)计算子频带1与子频带2信号峰值点的干涉相位，计算公式为Φ₁₂=angle[exp(jΦ'₁)×exp(-jΦ'₂)]；计算子频带2与子频带3信号峰值点的干涉相位，计算公式为Φ₂₃=angle[exp(jΦ'₂)×exp(-jΦ'₃)]；其中定义angle[exp(j(α+2kπ))]=α,α∈[-π,π]，k为整数，

（7）利用步骤（6）获得的干涉相位Φ₁₂和Φ₂₃求解电离层TEC值，计算公式如下：

TEC=((f2-f1)Φ23-(f3-f2)Φ12)c2π40.3((f2-f1)(1f2-1f3)-(f3-f2)(1f1-1f2))]]>

其中，c为光速。