[发明专利]方位多通道SAR系统通道间相位偏差校正方法和系统

说明书

本发明提供了一种方位多通道SAR系统通道间相位偏差校正方法和系统，包括：步骤1，输入方位多通道HRWS SAR回波数据，通道数为M；步骤2，对各通道回波数据进行距离压缩，实现距离向成像；步骤3，构造参考函数对各通道回波数据进行方位向去斜；步骤4，构造计算子孔径无模糊图像重构函数，用于重构子孔径无模糊SAR图像；步骤5，计算子孔径无模糊SAR图像的对比度；步骤6，以最大化子孔径无模糊SAR图像的对比度为优化目标，求解优化问题，得到优化结果；步骤7，根据优化结果输出通道间相位偏差。本发明可有效解决方位多通道HRWS SAR成像处理中面临的通道间向为偏差影响问题，有效保障系统成像性能。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体地，涉及一种方位多通道SAR系统通道间相位偏差校正方法和系统。尤其地，涉及一种基于子孔径图像最大对比度的方位多通道高分辨率宽幅(HRWS)合成孔径雷达(SAR)系统通道间相位偏差校正方法。

背景技术

星载方位多通道SAR体制可有效克服传统单通道SAR面临的“最小天线面积”约束，实现高分辨率宽幅SAR成像，目前已广泛应用于国内外星载SAR系统中，在大面积国土普查、农作物监测等领域得到了广泛的应用。

多普勒谱重构是方位多通道SAR成像处理的关键步骤，而通道间幅相误差将造成多普勒谱重构性能下降，进而造成系统成像性能下降。为有效校正通道间幅相误差，通常星载SAR系统通过设计内定标链路对系统收发通道的幅相特性进行标定。但这里需要指出的是，天线安装误差、在轨天线热形变等将导致各通道天线相位中心位置存在测量误差。其中，垂直航向位置测量误差可等效为相位误差。因此，在方位多通道HRWS SAR成像处理前还需对通道间幅相误差进行自适应校正。

在方位多通道HRWS SAR系统中，如何实现通道相位偏差的校正是研制人员必须考虑、无法回避的问题。目前，该问题已成为国内外研究的热点问题。本发明与国内外现有技术对比如下：

王志斌等人，Phase bias estimation for multi-channel HRWS SAR based onDoppler spectrum optimisation,IEE Electronic Letters,2016，52(21):1805-1807.该文提出了基于多普勒频谱最大对比度的相位偏差估计算法，但多普勒频谱对比度对通道间相位偏差不敏感，这导致该算法估计精度相对较差，而本发明给出的通道间相位偏差校正算法采用子孔径图像对比度作为优化准则，对通道间相位偏差更加敏感，可取得更高的估计精度。

张双喜等人，ased on Minimum-entropy HRWS SAR channel-calibrationmethod.IET International Radar Conference,2013:1-5.该文提出了利用子孔径图像熵作为优化准则对通道间相位偏差进行估计，但图像熵对通道间相位偏差的敏感度在非均匀场景中较图像对比度低，本发明在非均匀场景将具备更高的估计精度。

李真芳等人，Performance improvement for constellation SAR using signalprocessing techniques.IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems,2006,42(2):436-452.该文提出利用子空间估计理论给出了相位偏差校正算法，而本发明提出的利用子孔径SAR图像的对比度对通道间相位偏差进行估计，两者原理方法区别明显。