[发明专利]一种SAR系统相位误差补偿方法

说明书

一种SAR系统实时相位误差补偿方法，步骤为：(1)依次产生n组样本信号脉冲，每一组样本信号又包括2^m个样本信号脉冲；(2)采集任意一组样本信号，共2^m个样本信号脉冲，求取该组全部2^m个样本信号脉冲的平均值作为标准信号并存储；(3)对于其余的n‑1组样本信号脉冲中的每一组，当采集到该组的第一个脉冲时，与存储的标准信号进行相位差计算，得到相位误差θ_21‑1；采集到第二个脉冲时，同样与标准信号进行相位差计算，得到相位误差θ_21‑2；以此类推，直到得到第2^m个脉冲与标准信号的相位然后对θ_21‑1、θ_21‑2……做平均，求得相位误差θ₂₁；(4)利用n‑1个相位误差θ₂₁，分别对相应样本信号脉冲组所在的通道进行相位校准。

技术领域

本发明属于微波遥感技术领域，涉及一种合成孔径雷达的相位校准方法。

背景技术

在合成孔径雷达(SAR)设计中，为了扩大雷达的作用距离，保证良好的成像质量，必须增大雷达的发射功率，这就对末级功率放大器的输出功率提出了苛刻的要求。由于小卫星平台对载荷结构、体积、可靠性有着严格要求，所以应避免使用工作电压达数千伏、结构复杂的行波管放大器。采用大功率合成技术可以解决以上问题，其工作原理是：使用多个功率放大模块的输出功率相互叠加起来，或者按照特定的方式组合，以便得到更大功率输出。

进行功率合成的目的是得到更大的功率输出，为了使得输出功率尽量大，在合成单元的输出功率能力和合成路数均固定的前提下，提高合成效率是关键所在，它被定义为放大器总输出功率和每个放大单元输出功率之和的比值。合成效率随着通道信号幅相误差的增大而降低，同时幅度差对合成效率的影响远不如相位差明显，相位差的增大会迅速降低合成效率，因此通道相位误差的补偿在系统设计中起到重要作用。

现有的SAR系统相位校准方法，虽然能够实现通道相位误差补偿，但样本信号脉冲并没有选取多个点频分量，无法均衡复杂环境下点频分量响应不一致的问题。同时，补偿的实时性不高，无法完成SAR系统边成像边校准的功能。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种SAR系统实时相位误差补偿方法，根据SAR系统大带宽特性，样本信号根据通道特性选择多个点频分量进行相位差计算，使通道间相位误差精度在±1°以内。同时，该方法实时性高，能够在SAR系统波位切换时快速校准通道相位，实现边成像边校准功能，实现简单、可靠性高。

本发明的技术解决方案是：一种SAR系统实时相位误差补偿方法，包括如下步骤：

(1)依次产生n组样本信号脉冲，每一组样本信号又包括2^m个样本信号脉冲；所述的n和m均为正整数，n为SAR系统有效带宽内选取的不同频点数量，n的选取应保证n个点频信号被正交调制到射频区域后覆盖SAR系统的有效带宽；

(2)采集任意一组样本信号，共2^m个样本信号脉冲，求取该组全部2^m个样本信号脉冲的平均值作为标准信号并存储；

(3)对于其余的n-1组样本信号脉冲中的每一组，均执行以下操作：

(31)当采集到该组的第一个脉冲时，与步骤(2)存储的标准信号进行相位差计算，得到相位误差θ_21-1；采集到第二个脉冲时，同样与标准信号进行相位差计算，得到相位误差θ_21-2；以此类推，直到得到第2^m个脉冲与标准信号的相位误差

(32)对做平均，求得该组样本信号脉冲与标准信号所在样本信号脉冲组的相位误差θ₂₁；