[发明专利]一种GEOSAR电离层闪烁幅相误差补偿的自聚焦方法

摘要

本发明公开了一种GEO SAR电离层闪烁幅相误差补偿的自聚焦方法，首先将GEO SAR获取的原始回波数据分块获得多个子场景，针对每个子场景进行补偿处理，然后拼接获得自聚焦结果；其中补偿处理的过程为针对原始回波数据进行Dechirp处理，获得sde(n,m)；然后初始化幅度补偿值αn和相位补偿值ψn均为0，针对sde(n,m)分别建立幅度误差和相位误差补偿模型并分别计算图像熵EA和图像熵EP；以EA和EP作为代价函数，对αn和ψn进行迭代更新，直至达到代价函数的最小值点，采用最终更新的幅度补偿值和相位补偿值对sde(n,m)进行补偿并进行FFT成像，获得当前子场景的补偿处理结果。本发明可以对电离层闪烁引入的回波数据幅度起伏与相位误差进行精确估计与补偿。

主权项

一种GEO SAR电离层闪烁幅相误差补偿的自聚焦方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：第一步、采用地球同步轨道合成孔径雷达GEO SAR针对卫星获取原始回波数据；第二步、针对原始回波数据进行成像场景的分块，获得多个子场景，针对每个子场景采用如下S201～S204的补偿处理，将所有子场景的补偿处理结果拼接获得自聚焦结果；S201、在当前子场景内，原始回波数据中具有电离层闪烁引入的幅度误差δn和相位误差φn，二者数值未知；对原始回波数据进行去调频Dechirp处理，获得Dechirp结果sde(n,m)；其中n为所述原始回波数据的方位向采样序号，m为所述原始回波数据的距离向采样序号；S202、初始化幅度补偿值αn和相位补偿值ψn均为0，针对所述Dechirp结果sde(n,m)，建立幅度误差补偿模型并计算图像熵EA，建立相位误差补偿模型并计算图像熵EP；S203、以图像熵EA和EP作为代价函数，针对幅度补偿值αn和相位补偿值ψn进行迭代更新，直至达到代价函数的最小值点，获得最终更新的幅度补偿值和相位补偿值；所述S203具体包括如下步骤：S2031、以i为迭代次数，i初始值为0；以S202中初始化的幅度补偿值αn和相位补偿值ψn作为当前幅度补偿值和当前相位补偿值S2032、依据当前幅度补偿值和当前相位补偿值针对所述Dechirp结果sde(n,m)，建立幅度误差补偿模型并计算第i次图像熵EAi，建立相位误差补偿模型并计算第i次图像熵EPi；S2033、若i＝0，直接执行S2034；若i≠0，判断第i次图像熵EAi是否小于第i‑1次图像熵EA(i‑1)，若是，则执行S2034，否则以当前幅度补偿值作为最终更新的幅度补偿值，并停止对幅度补偿值的迭代更新；同时判断第i次图像熵EPi是否小于第i‑1次图像熵EP(i‑1)，若是，则执行S2035，否则以当前相位补偿值作为最终更新的相位补偿值，并停止对相位补偿值的迭代更新；S2034、针对幅度补偿值αn进行迭代更新，计算第i+1次迭代的幅度补偿值并使i自增1，返回S2032；S2035、针对相位补偿值ψn进行迭代更新，计算第i+1次迭代的相位补偿值并使i自增1，返回S2032；S204、采用最终更新的幅度补偿值和相位补偿值对Dechirp结果sde(n,m)进行补偿并进行FFT成像，获得当前子场景的补偿处理结果。