SAR回波信号模拟器幅相误差实时校正方法

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]。

干涉SAR模拟器通道幅相特性实时校正方法何志华;何峰;黄海风;梁甸农【期刊名称】《电子学报》【年(卷),期】2013(000)009【摘要】InSAR signal simulator is an important equipment in the hardware-in-loop simulation of distributed SAR ,the non-ideal channel characteristic of which will affect the evaluation accuracy .The correction of channel amplitude and phase characteristic based on the real-time filtering is studied .A novel correlation and windowing method is used to extract the channel characteristic in the loop data .A method based on the complex Remez algorithm and the genetic algorithm is used to design the complex FIR coeffi-cients .Finally ,a FPGA technique is used to implement the complex FIR filter .The channel mismatch peak-peak value of the simula-tor is corrected from 1 dB/10 degree to 0 .1 dB/1 degree .The hardware-in-loop simulation validates the proposed real-time correc-tion approach .%干涉SAR模拟器是构建单航过InSAR系统地面半实物仿真系统的重要地检设备，模拟器通道幅相非理想特性会影响对干涉性能的准确评估．研究了基于实时滤波校正模拟器通道幅相特性的方法：采用相关加窗处理从闭环数据中提取通道幅相特性，提出了复Remez算法和遗传算法相结合的方法设计复FIR滤波器系数，采用FPGA实现高数据率数据的实时滤波．通过实时校正将模拟器通道间幅相一致性误差峰峰值从1dB/10度量级提高至0．1dB/1度水平，半实物试验验证了本文实时校正方法的有效性．【总页数】6页(P1710-1715)【作者】何志华;何峰;黄海风;梁甸农【作者单位】国防科学技术大学电子科学与工程学院，湖南长沙410073;国防科学技术大学电子科学与工程学院，湖南长沙410073;国防科学技术大学电子科学与工程学院，湖南长沙410073;国防科学技术大学电子科学与工程学院，湖南长沙410073【正文语种】中文【中图分类】TP957【相关文献】1.一种宽带多通道合成孔径雷达系统幅相特性测量与校正方法 [J], 贾颖新;王岩飞2.SAR回波信号模拟器幅相误差实时校正方法 [J], 何志华;陈镜;董臻;何峰3.通道幅相不一致的实时校正方法 [J], 司伟建;初萍;孙圣和4.基于近场测试的毫米波相控阵面通道幅相校正方法 [J], 段国文;孟超普;王秀锦5.数字波束形成系统多通道幅相校正方法及应用 [J], 牛勤;胡元奎;吴伟;黄俊园;因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

第37卷第7期计算机仿真2020年7月文章编号：1006-9348( 2020 )07-0009-05雷达回波模拟器通道幅相误差校正方法仿真吴一飙U2,章錦文、徐若曦1(1.北京控制与电子技术研究所，北京100038;2.中国航天科工二院，北京100854)摘要:针对雷达模拟器产生雷达回波信号的幅相误差问题，提出了设计复系数的FIR滤波器进行校正的方法。

首先，分析误 差来源，用频谱比对法，根据输入信号和模拟出的回波信号得到模拟器的通道幅相特性即传递函数。

其次，滤除杂波以后，运用复Remez算法和非线性规划的方法，设计FIR滤波器的复数系数，得到用于校正的FIR滤波器。

最后，用matlab对回波 数据和校正器进行仿真验证。

验证结果显示，通过该方法能够有效的将回波信号的相位误差控制在2. 58°以内，幅度误差控 制在0.062dB左右，具有实用性。

关键词：幅相误差;滤波器;非线性规划中图分类号:TP391.9 文献标识码：BSimulation of Amplitude and Phase Error CorrectionMethod for Radar Echo Simulator ChannelWU Yi-biao1'2,ZHANG Jin-wen1 ,XU Ruo-xi1(1. Bejing I n s t i t u t e of Control & Electronics Technology, Beijing 100038, China；2. Second Academy of China Aerospace, Beijing 100854, China)ABSTRACT：Aiming a t the problem of amplitude and phase error of radar echo signal generated by radar simulator,a FIR f i l t e r with complex coefficients was designed f o r correction.Firstly, the source of error was analyzed, and theamplitude and phase characteristics of the channel of the simulator, namely the transfer function, were obtained ac­cording t o the input signal and the simulated echo signal by using the spectrum comparison method.Secondly, a f t e rf i l t e r i ng the clutter, the complex FIR f i l t e r c o e fficients were designed by using the Remez algorithm and the nonlinearprogramming method, and then the FIR f i l t e r was used t o correct.Finally,Matlab was used t o verify the echo data and calibrator simulation.Verification resu l t s show t hat t h i s methcxl can e f f e ctively control the phase error of echo sig­nal within 2.58° and amplitude error within 0.062d B, which i s practical.KEYWORDS ：Amplitude-phase error；Filter； Nonlinear programmingl引言在雷达回波模拟器的工作中，由于模拟器由多种线性和 非线性的器件构成，这些器件难免会对模拟器最终生成的回 波模拟信号带来线性和非线性的幅相误差，这样会给模拟器 的模拟精确性带来很大的影响。

第2期 2018年4月雷达科学与技术R ac^ar S c ie n c e a n d T e c h n o lo g yVol. 16No.2April 2018DOI：10. 3969/j. issn. 1672-2337. 2018. 02. 007多发多收SA R系统幅相误差定标方法李舆坤123,洪峻12,明峰12(1.中国科学院电子学研究所，北京100190;2.微波成像技术国家重室，北京100190;3.中国科学院大学，北京100049)摘要：方位多通道SAR(SyntheticA pertureR adar)系统采用数字波束形成技术（Digital Beam­Forming, 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S A R未来的发展方向。

对于方位多通道S A R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。

关键词：方位多通道SAR&多发多收；幅相误差&定标方法中图分类号：TN958 文献标志码：A 文章编号：1672-2337(2018)02-0155-07Amplitude-Phase Error Calibration Method for Multiple Transmit MultipleReceive SAR SystemLIY u k u n123,HONGJ u n1，2,MINGFeng1，2(1. Institute o f Electronics , Chinese Academy o f Sciences , Beijing100190, China；2. National Kyy Laboratrry o f Science and Technology on Microwave Im aging, Beijing100190, China；3. University o f Chinese Academy o f Sciencss, Beijing100049, China')Abstract：Incorporated with digital beam-forming (DBF) techniques, the azimuth multi-channel spaceborne SAR system is a ble to overcome the limitation of minimum antenna constraint and resolve the contradiction be­tween high resolution and wide swath, so that it can yield high resolution and wide swath (HRWS) ima this reason, the multiple transmit multiple receive mode become a development direction of azimuth multi­channel SAR. For an azimuth multi-channel spaceborne SAR system, the amplitude-phase errors between chan­nels have a negative effect on the quality of imaging, so we must calibrate those errors. Utilizing signal subspacecomparison algorithm, this paper puts forward a method of amplitude-phase error estimation based ontransmitter and receiver on the ground. This method can estimate amplitud^^phase errors among tra nels and receive channels respectively ,so that it can estimate all kinds of amplitude-phase errors of echoes. Final­ly ,the effectiveness and precision of the proposed algorithm are validated by simulation, The experiment showsthat ,this method c an calibrate the amplitude-phase errors respectively among transmit channels and receivechannels in multiple transmit multiple receive mode through laying transmitter and receiver on the ground.Key words：azimuth multi-channel spaceborne SAR system；multiple transmit multiple receive；amplitude- phase error；calibration method期：2017-08-07;修回日期：2017-09-20目：国家髙分对地观测重大专项(No. GFZX0403220401)156雷达科学与技术第16卷第2期〇引言在 合成孔径雷达（SAR)成像中，于存在最小天线面积限制，无法同时 宽距离 带和高方位 。

INS／SAR组合导航系统中的误差修正方法
陈宇新;安东;任思聪
【期刊名称】《中国惯性技术学报》
【年(卷),期】1996(000)003
【摘要】—本文介绍了ＩＮＳ／ＳＡＲ（合成孔径雷达）组合导航系统中的误差修正原理和方法，描述了如何获得观测量和构造ＩＮＳ／ＳＡＲ组合滤波器。

给出的仿真结果证明，这种修正方法能大大提高导航精度，并且具有很强的初始捕获和对准能力。

【总页数】5页(P20-24)
【作者】陈宇新;安东;任思聪
【作者单位】西北工业大学
【正文语种】中文
【中图分类】V249
【相关文献】
1.飞行器控制、导航技术：SAR／INS／TAN组合导航系统中的滤波算法研究 [J], 冷雪飞;刘建业;熊智
2.SINS/CNS/SAR组合导航系统中的信息融合算法研究 [J], 胡秀华;赵岩
3.INS/SAR/GPS组合导航系统中的信息融合算法研究 [J], 高社生;周涛
4.INS/SAR/GPS组合导航系统中的分散估计融合算法 [J], 高社生;邹维宝;任思聪
5.SAR/INS/TAN组合导航系统中的滤波算法研究 [J], 冷雪飞;刘建业;熊智
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910290379.7(22)申请日 2019.04.11(71)申请人 上海卫星工程研究所地址 200240 上海市闵行区华宁路251号(72)发明人 陶满意　葛钊　王伟杰　范季夏　涂尚坦　黄源宝　姜岩　秦冉冉　(74)专利代理机构 上海段和段律师事务所31334代理人 龚子岚　郭国中(51)Int.Cl.G01S 7/41(2006.01)(54)发明名称星载SAR成像接收通道间幅相一致性误差定标测量方法(57)摘要本发明涉及一种星载SAR成像技术领域的星载SAR成像接收通道间幅相一致性误差定标测量方法：(1)SAR系统工作状态及参数设置，包括信号工作带宽和脉宽、工作模式、单机主备份状态、PRF值和开机时长；(2)根据系统工作状态及参数设置值编制并上注指令包实现SAR系统开机，同时记录回波数据；(3)对记录的回波数据进行格式转换和脉压处理，提取脉压后峰值处幅度和相位进行对比分析；(4)重复步骤一和步骤三完成不同带宽、不同主备份状态下的成像接收通道幅相一致性误差测量，本发明方法可以在无需微波暗室近场扫描测量的条件下完成成像接收通道间幅相一致性误差的测量，同时可以多次快速方便的进行成像接收通道间幅相一致性误差的监测。

权利要求书2页 说明书5页 附图2页CN 110018455 A 2019.07.16C N 110018455A权　利　要　求　书1/2页CN 110018455 A1.一种星载SAR成像接收通道间幅相一致性误差定标测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：SAR系统工作状态及参数设置，包括信号工作带宽和脉宽、工作模式、单机主备份状态、PRF值和开机时长；步骤二：根据系统工作状态及参数设置值编制并上注指令包实现SAR系统开机，同时记录回波数据；步骤三：对记录的回波数据进行格式转换和脉压处理，提取脉压后峰值处幅度和相位进行对比分析；步骤四：重复步骤一和步骤三完成不同带宽、不同主备份状态下的成像接收通道幅相一致性误差测量。

校准SARADC（Successive Approximation Register Analog-to-Digital Converter）的值是一项重要的工作，它对于确保模拟信号正确转换为数字信号具有关键作用。

在进行校准过程中，我们需要采取一系列步骤来确保准确性和稳定性。

以下是一个关于校准SARADC校准值的详细说明：第一部分：介绍在开发和设计电子设备时，准确地将模拟信号转换为数字信号是至关重要的。

SARADC是一种常用的模数转换器，它通过逐次逼近法将模拟电压转换为数字输出。

然而，由于电压参考、电源噪声等因素的影响，SARADC的精度可能会出现误差。

因此，校准SARADC 校准值是必要的。

第二部分：校准过程1. 确定校准目标：在进行校准之前，我们需要明确校准的目标。

这通常包括确定所需的精度水平、工作环境和应用场景等。

2. 收集校准数据：在校准过程中，我们需要收集一系列已知准确值的模拟信号，并将其输入到SARADC中进行转换。

同时，记录每个输入信号对应的输出值。

3. 分析数据：收集足够的校准数据后，我们需要对数据进行分析。

主要包括计算平均误差、标准差以及其他统计指标，以评估SARADC的准确性和稳定性。

4. 确定校准值：根据数据分析的结果，我们可以确定校准值。

这通常涉及到调整SARADC的数字逼近比特数和增益等参数，以确保获得更准确的转换结果。

第三部分：校准参数的优化1. 优化数字逼近比特数：数字逼近比特数决定了SARADC的精度水平。

通过增加比特数，可以提高SARADC的分辨率，但同时也会增加功耗和转换时间。

因此，在确定校准值时，需要平衡精度与性能之间的关系。

2. 优化参考电压：参考电压是SARADC的关键参数之一。

通过选择合适的参考电压，可以降低SARADC的非线性误差和噪声水平。

在确定校准值时，我们需要仔细评估不同参考电压的影响，并选择最适合的参考电压。

3. 优化电源噪声：电源噪声是影响SARADC性能的另一个重要因素。