一种新的机载SAR回波高阶多项式相位误差提取方法

格式：pdf
大小：191.49 KB
文档页数：4

ｃｍｐｉａｅｌｖｒｓｂｐｒｕｅｔｍｅｔａｉｉｎｌｕｄａｉｈｓｒｏａｏｅｉｔｔｅｅｒｒｔｏｕｅｙｔｅｏｌｔｄｙｏｅｕａｅｔｒｉ，ｒｄｔｏａａｒｔｃｐａｅｅｒｒｃｎｎｔｄｐｃｈｒｏｓｉｒｄｃｄｂｈｃｑｎ
ＸｕＯｙｅＧＯ．ｉ．Ｚｏｈ．ｎｈｕＥｇｎｅｉｇＩｓｔｔ，ＤＣａｇｈ１０３ＣｉａＥｌｒｉｃｅｃｎｎｉｅｒｎｔｕｅＮＵｈｎｓａ４０７，ｈｎ）ｃｏｎｉ
ｉｐｅｎｍｌｍｅｔＴＰＡＣＥａｇｒｔｍ，ｉｄｒｖｄｄｔｉｄｉｈａｅ．Ｃｏｐｒｄｔｈｓｘｓｅｌｏｉｈｓｔａａｌｏｉｈｓｅｉｅｅａｌｎｔｅｐｐｒｅｍａｅｏｔｏｅｅｉｔｄａｇｒｔｍｈｔｃｎｅｔａｔｐｌｎｍｉｌｈａｅｅｒｒ，ｈｏｐｔｔｏｏｄｏＡＣＥｉｍｕｈｌｓｎｈｘｒｃｏｙｏａｓｒｏｓｔｅｃｍｕａｉｎｌａｆＴＰｐｓｃｓａｄｔｅＴＰＡＣＥｉｅｙｕｅｕｏｅｓｖｒｓｆｌｆｒｒａｉｅｐｏｅｓｎ．ＴｈｅｕｔｒｃｓｉｇｒａｔａｗｉｅｂｎＡＲｃｏｓｓｏｔｅｈｄｃｎｅｔａｔｅｌｔｍｒｃｓｉｇｅｒｓｌｓｐｏｅｓｎｅｌｕｌ－ｄａｄＳｒｅｈｅｈｗｈｅｍｔｏａｘｒｃｅｆｃｉｅｙｐｌｎｍｉｌｐａｅｅｒｒｏＡＲｃｏｓｆｅｔｖｌｏｙｏａｈｓｒｏｓｆｍＳｒｅｈｅ．ＫｅｒｓＳｙｗｏｄ：ＡＲ；ＴＰＡＣＥ；ＣｏｔａｔＰｏｙｏａｈｅＧｒｄｉｎｎｒ；ｌｎｍｉｐａ；ａｅｔｓｌｓ
ＡｂｔａｔｈｎａｉｏｎｌｆｒｏｉｙｔｅｉｐｒｕｅＲｄｒ（ＡＲ）ｍｏｎｅｎｆｅｅｙｓｒｃ：ＷｅｎａｒｒｅｐａｏｍｎｗｈｃＳｎｈｔＡｅｔｒａａＳｂｔｈｃｕｔｄｏｉｖｒｌｓ
维普资讯
第３０卷第７期
２００８年７月
电
子
与
信
息
学
报
Ｖｌ．０．０３ＮＯ７１Ｊ１２０ｕ．０８
ＪｕｎａｆＥｌｃｒｎｃ＆ＩｆｒａｉｎＴｃｎｌｇｏｒｌｏｅｔｏｉｓｎｏｍｔｏｅｈｏｏｙ
ｏｔｍｉａｉｎ．Ｔｈｒｄｅｔｏｈｏｔａｔｆｎｔｏｔｅｐｃｏｔｅｖｒａｌｓｐｉｚｔｏｅｇａｉｎｆｔｅｃｎｒｕｃｉｎｗｉｈｒｓｅｔｔｈａｉｂｅ，ｗｈｃｓｔｅｋｙｐｉｔｔｓｉｈｉｈｅｏｎｏ
文献标识码：Ａ
文章编号：１０— ９（０８０—７７４０９５６２０）７１４— ８０
ＡｗｅｈｄｔｔａｔＰｏｙｍｉｌＰｈｓｒｒｆｒＡｉｂｏｎｅＳＮｅＭｔｏｏＥｘｒｃｌｎｏａａｅＥｒｏｏｒｒＡＲ
一
种新的机载ＳＡＲ回波高阶多项式相位误差提取方法
薛国义周智敏
长沙４０７）１０３ｆ沙国防科技大学电子科学与工程学院长
摘
要：当载机在ＳＡＲ回波方位子孔径时间内运动较复杂时，二次相位误差模型不能准确描述载机运动造成的相
位误差。针对此情况，该文借鉴ＰＣＥ算法的思想，出了一种提取ＳＲ回波中时域高阶多项式相位误差的ＴＰＥＡ提ＡＡＣ算法。ＴＰＥ算法将图像对比度函数作为目标函数，以时域高阶多项式相位误差模型系数作为自变量，通过最优ＡＣ化方法提取时域误差系数。中详细推导了对比度函数关于误差模型系数的梯度表达式，文分析了ＴＰＥ与以往提ＡＣ
Ｅｈｎｅｎ（ＰＣ）ｉｐｏｏｅｉｐｐｒＴｅＰＣｋｓｈｎｒｔｕｃｉｊｔｕｃｏｄｎａｃｍｅｔＴＡＥ，ｐｓｄｉｔｓａｅ．ｈＡＥｔｅｔｅｏｔｎｔｎａｏｅｎｔｎａｓｒｎｈＴａｃａｆｓｏｓｂｃｆｉｎ
ｐａｆｒｍｏｉｎ，ｎｈｈｓｒｏｓｎｅｅｍｏｅｅｓｐｌｎｍｉｌｒｏｓｗｉｈｈｇｅｒｅ．ｎｗｌｏｉｈｌｔｏｍｔｏｓａｄｔｅｐａｅｅｒｒｅｄｂｄｌｄａｏｙｏａｒｒｔｉｈｒｏｄｒＡｅａｇｒｔｍｅ
取时域高阶多项式相位误差的算法计算量之差别。实际超宽带ＳＡＲ回波数据处理结果表明，ＴＡＣＥ能有效提取Ｐ时域高阶多项式误差，是一种计算量相对较小的ＳＡＲ自聚焦算法。
关键词：ＳＡＲ；ＴＡＣＥ；对比度；高阶多项式；梯度Ｐ
中图分类号：Ｔ９９３Ｎ５．７
ｔｘｒｃｏｙｏａｅｒｒｔｉｈｒｏｄｒｆｍＡＲｃｏｓｎｍｅｉｈｅＡｊｓｍｅｔｂｏｔａｔｏｅｔａｔｌｎｍｉｌｒｏｓｈｈｇｅｒｅｒＳｐｗｉｏｅｈｅ，ａｄａＴｍｅＰａｄｕｔｎｙＣｎｒｓｓｓ
ｔｅｐｌｎｍｉｏｆｃｅｔｆｐａｅｅｒｒａｉｂｅｏｂｓｉａｅ，ｄｒｃｌｘｒｃｉｇｔｏｅｃｅｃｅｔｙｈｏｙｏａｃｅｌｉｉｎｓｏｈｓｒｏｓａｖｒａｌｓｔｅｅｔｍｔｄｉｅｔｙｅｔａｔｎｈｓｏｆｉｎｓｂｓｉ

多发多收SAR系统幅相误差定标方法

多发多收SAR系统幅相误差定标方法李舆坤;洪峻;明峰【摘要】方位多通道SAR (Synthetic Aperture Radar)系统采用数字波束形成技术(Digital Beam-Forming,DBF),能够克服最小天线面积的限制,有效地解决了高分辨率与大测绘带之间的矛盾,实现了高分辨率宽测绘带对地观测,多发多收模式是方位多通道SAR未来的发展方向.对于方位多通道SAR系统,通道间的幅相误差对系统成像性能有很大影响,必须对其进行标定.利用子空间投影算法,提出了一种基于地面发射机和接收机的定标方法.其利用地面布设的发射机和接收机,分别估计出接收通道间的幅相误差和发射通道间的幅相误差,实现收发通道相位误差分离,从而估计出多发多收模式下各回波包含的幅相误差值.基于发射机和接收机估计方法的精度均得到了仿真验证.最后通过点目标仿真实验,对提出方法的有效性进行了仿真验证.实验表明,该方法通过布设地面发射机和接收机即可对多发多收模式下通道间的幅相误差进行标定,实现成像的校正.【期刊名称】《雷达科学与技术》【年(卷),期】2018(016)002【总页数】7页(P155-161)【关键词】方位多通道SAR;多发多收;幅相误差;定标方法【作者】李舆坤;洪峻;明峰【作者单位】中国科学院电子学研究所,北京100190;微波成像技术国家重点实验室,北京100190;中国科学院大学,北京100049;中国科学院电子学研究所,北京100190;微波成像技术国家重点实验室,北京100190;中国科学院电子学研究所,北京100190;微波成像技术国家重点实验室,北京100190【正文语种】中文【中图分类】TN9580 引言在传统单通道合成孔径雷达(SAR)成像中,由于存在最小天线面积限制,无法同时获得宽距离测绘带和高方位分辨率。

多通道 SAR 系统采用数字波束形成技术(DBF)可以在保证无距离模糊的前提下,通过多普勒模糊抑制来实现高分辨宽测绘带成像[1]。

机-弹载SAR成像若干关键问题研究

机-弹载SAR成像若干关键问题研究机/弹载SAR成像若干关键问题研究摘要：近年来，合成孔径雷达（SAR）在军事、民用等领域得到了广泛应用。

本文针对机载/弹载SAR成像中存在的若干关键问题进行了深入研究，并提出了一些改进方法。

通过对SAR系统参数、运动补偿、相位编码、合成孔径长度等关键问题的分析，可以明确SAR在不同场景下的成像能力，并提供技术支持和决策依据。

一、引言合成孔径雷达（SAR）是一种通过利用平台运动和信号处理技术，实现对地表目标的高分辨率成像的无源遥感技术。

由于其具有波段通信能力、透视成像能力、全天候和全天时成像能力等优势，SAR系统被广泛应用于军事目标探测、地质勘探、城市规划等领域。

机载/弹载SAR系统由于其灵活性，广泛应用于舰载、飞机载、导弹等平台。

然而，在机载/弹载SAR成像中仍存在许多关键问题亟待研究解决。

二、SAR系统参数1. 频率选择：频率对SAR成像质量和分辨率有重要影响。

对于地面目标，选择适当的工作频率可以提高成像分辨率。

在机载/弹载SAR系统中，需要在频带内选择适当的工作频率，以达到良好的成像效果。

2. 发射功率：发射功率直接影响信号强度和接收距离。

在机载/弹载平台上，由于重量和体积限制，发射功率通常较低。

因此，需要通过改进接收机灵敏度、天线增益等方式来提高系统性能。

三、运动补偿1. 平台运动：机载/弹载平台在运动过程中会产生复杂且不可避免的运动模式，例如旋转、震动等。

这些运动将导致成像时目标位置的频繁变化，从而影响成像质量。

因此，需要实时对平台运动进行监测和补偿，以减少成像误差。

2. 目标运动：SAR成像中，如果目标也在运动，将进一步增加成像误差。

对于机载/弹载SAR系统，需要考虑目标的运动情况，并通过引入运动补偿方法来校正目标的位置，以获得更准确的成像结果。

四、相位编码1. 相位编码方法：相位编码是SAR成像中的关键步骤之一。

目前常用的相位编码方法有线性调频（LFM）、步进频率（SF）、多普勒频率调制（Doppler Focusing）等。

机载干涉SAR定标模型与算法研究（信号与信息处理专业优秀论文）

⸕䇶≤ඍ#SRORJRRJOH⸕䇶≤ඍ#SRORJRRJOH中国科学院电子学研究所博士学位论文杌载干涉ＳＡＲ定标模型与算法研究Ｐ—Ａ＝ｒ丑氏（Ｐ一月）∽－Ａ）一２２—Ｆ可一（２．１）（２．２）式中，丑为波长，厶为多普勒频率。

式（２．２）表示一个以天线为锥顶、以雷达和物体的相对速度向量为对称轴、锥角比例于多普勒频率的锥，物体位于该锥面上。

结合雷达测距原理可知，目标位于距离球表面和多普勒锥表面的交线上［３３，３４１。

由于ＳＡＲ仅仅能够实现对地形的二维高分辨，无法提供地形的第三维信息一高程信息，因此，在目标定位中均假设目标位于同一高度的假定平面上，即目标位置由距离球、多普勒锥和假定参考平面的交点给出，如图２．２所示。

／，，图２．１ＳＡＲ成像几何关系图２．２ＳＡＲ目标定位原理２．２．２基于雷达立体成像技术的ＳＡＲ高程测量基于雷达立体成像技术的ＳＡＲ高程测量几何关系如图２．３所示，为简便起见，我们给出的几何关系为平地模型下的几何关系。

通过由基线隔离的两幅天线对地形进行观测，视角的变化直接反映了地形高程的变化‘３５】。

在常规ＳＡＲ中，，ｌ仅能反映目标和雷达的距离，无法提供高程信息，通过‘的测量，利用成像几何关系，可以对视角臼进行估计，进而得到目标的高程信息，目标点的三维位置由分别以两天线为球心、以‘，一为半径的距离球和ｙ—ｚ平面的交点确定，如图２，４所示。

基本关系如下芎＝‘２＋ｂ２＋２ｒ．ｂｓｉｎ（０一眈）（２．３）中国科学院电予学研究所博士学位论文机载干涉ＳＡｔ／定标模型与算法研究系进行描述，两副天线分别位于Ａ。

和Ａ：，６为基线向量，０为雷达视角。

为获得地形的第三维信息，干涉ＳＡＩｌ在ＳＡＲ两个基本测量量的基础上引入干涉相位的测量。

干涉ＳＡＲ的基本关系蔓ｊ［２７，３２１６＝Ａ２一Ａ，（２．６）ＪＰ一＿Ｊ一（２．７）型ｉ：一（Ｐ－Ａｔ）＇（Ｐ－Ａ，）（２．８）２ｌＰ—Ａ。

ｌ。

２厅Ｑ（ｒ２一，ｉ）ｐ＝————－＿／Ｌ式中Ｑ：１对应于单发双收的“标准”模式；Ｑ：２对应于重复轨道干涉ＳＡＲ或“乒乓”模式。

一种用于宽带机载SAR的空变相位误差补偿算法

０ｃ．２０ｔ０７
一
种用于宽带机载ＳＲ的空变相位误差补偿算法Ａ
孟大地丁赤飚
北京１０８）０００（中国科学院电子学研究所
摘
要：该文提出了一种用于机载合成孔径雷达（Ａ）ＳＲ的方位向空变相位误差补偿算法。传统的机载ＳＲ运动补Ａ
维普资讯
第２第ｌ期９卷０２００７年ｌ０月
电
子
与
信
息
学
报
Ｖｂ１２．９Ｎｏ．０１
Ｊｕｎｌｆｅｔｏｃｏｒａｃｒｎｉｓ＆ＩｆｒａｉｎＴｃｎｌｇｏＥｌｎｏｍｔｏｅｈｏｏｙ
ＡｂｔａｔＡｅｍｏｉｎｃｍｐｎａｉｎａｇｒｔｍｅｉｇｗｉｈｓａｉｌａｉｎｈｓｒｏｎａｉｔｉｅｔｏｓｓｒｃ：ｎｗｔｏｏｅｓｔｌｏｉｈｄａｎｔｐｔａｙｖｒａｔｐａｅｅｒｒｉｚｍｕｈｄｒｃｉｎｉｏｌｌｐｒｏｅｈｓａｔｃｅＴｒｄｔｏａｌ，ｎｙｔｅｓａｉｌｖｒａｔｐｒｆｈｅｅｒｒＣＪｂｅｃｍｐｎｓｔｄａｄｔｅｕｐｓｄｉｔｉｒｉｌ．ａｉｉｎｙｏｌｈｐｔａｌｉａｉｎａｔｏａｒｏＯｌｏｎｌｙｎｐｓｅａｅｎｈｒｓｄａｐｔａｌａｉｎｒｓｉｎｒｄ．ｔｉｅｓｎｉｌｔｏｐｎａｅｔｅｓａｉｌａｉｎａｔｏｈｅｅｒｒｉｅｉｕｌａｉｌｖｒａｔｐａｔｉｇｏｅＩｓｓｅｔａｏｃｍｅｓｔｈｐｔａｌｖａｔｐｆｐａｒｏｎｓｙｙｒｒｓ

下载提示

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

一种新的机载SAR回波高阶多项式相位误差提取方法

合集下载

多发多收SAR系统幅相误差定标方法

机-弹载SAR成像若干关键问题研究

机载干涉SAR定标模型与算法研究（信号与信息处理专业优秀论文）

一种用于宽带机载SAR的空变相位误差补偿算法

文档推荐

最新文档