星载合成孔径雷达内定标数据处理的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种星载合成孔径雷达内定标数据处理的方法及系统，包括：激励信号源以及与所述激励信号源依次连接的功率放大器、环形器、发射接收器、第一耦合器、内定标器、第三耦合器以及接收设备；第二耦合器分别与所述激励信号源以及所述内定标器连接；所述环形器分别连接所述功率放大器、所述发射接收器以及接收设备；所述星载合成孔径雷达内定标数据处理单元系统根据设置的工作指令实现在不同定标模式下的切换，以获得与每一定标模式对应的相关性能参数，所述定标模式包括如下至少一种：发射定标模式、接收定标模式、收发定标模式、参考定标模式、噪声定标模式。

【技术实现步骤摘要】
星载合成孔径雷达内定标数据处理的方法及系统
本专利技术实施例涉及星载合成孔径雷达(SyntheticApertureRadar，SAR)内定标
，涉及但不限于一种星载合成孔径雷达内定标数据处理的方法及系统。
技术介绍
在SAR发展的早期，遥感应用主要是从合成孔径雷达图像中获取目标的位置、形状和回波强度相对变化等方面的定性信息。随着SAR技术的不断发展，大量全天时全天候、高精度遥感数据的获取，使得SAR应用领域迅速扩展到包括海洋、森林、海冰监测、行星探测、地质、农作物、环境灾害监测和地形成像等许多方面。在这些应用中，都要求建立雷达图像强度与目标散射特性之间的定量关系。SAR定标技术是实现SAR定量遥感的关键技术，定标的目的是测量出影响SAR成像质量的各种不确定因素，在数据处理过程中去除其影响，建立图像强度与地物后向散射系数的精确关系。定标可以分为内定标和外定标，内定标是利用系统内部设备将定标信号注入到雷达数据流中，监测雷达系统性能的过程，内定标是SAR系统正常工作过程中的一个组成部分，其数据与成像数据一起被记录和下传给地面处理器，内定标信号通路组成及其数据处理的方法是否正确，不仅关系到最终对SAR系统内定标精度的评定，而且是SAR系统实现定量遥感的关键环节。目前尚无具体阐述内定标数据处理方法的文献。
技术实现思路
为了解决现有存在的技术问题，本专利技术实施例期望提供一种SAR内定标数据处理的方法及系统，能够准确的对内定标数据进行处理，得到SAR对应的内定标性能指标。为达到上述目的，本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：本专利技术实施例第一方面，提供了一种SAR内定标数据处理系统，包括：激励信号源以及与所述激励信号源依次连接的功率放大器、环形器、发射接收器、第一耦合器、内定标器、第三耦合器以及接收设备；第二耦合器分别与所述激励信号源以及所述内定标器连接；所述环形器分别连接所述功率放大器、所述发射接收器以及接收设备；所述SAR内定标数据处理单元系统根据设置的工作指令实现在不同定标模式下的切换，以获得与每一定标模式对应的相关性能参数，所述定标模式包括如下至少一种：发射定标模式、接收定标模式、收发定标模式、参考定标模式、噪声定标模式。其中，所述定标模式包括发射定标模式；在发射定标模式下，所述激励信号源产生的目标信号经所述功率放大器放大后，经所述环形器和所述发射接收器进入所述第一耦合器，经所述第一耦合器取样输入所述内定标器进行功率电平调整，经所述第三耦合器输入所述接收设备。其中，所述定标模式包括接收定标模式；在接收定标模式下，所述激励信号源产生的目标信号经所述第二耦合器取样输入所述内定标器进行功率电平调整，经所述第一耦合器、所述发射接收器、所述环形器输入所述接收设备。其中，所述定标模式包括参考定标模式；在参考定标模式下，所述激励信号源产生的目标信号经所述第二耦合器取样输入所述内定标器进行功率电平调整，经所述第三耦合器输入所述接收设备。其中，所述定标模式包括收发定标模式；在收发定标模式下，所述激励信号源产生的目标信号经所述功率放大器放大后，经所述环形器和所述发射接收器进入所述第一耦合器，经所述第一耦合器取样输入所述内定标器进行功率电平调整，经所述发射接收器、所述环形器输入所述接收设备。其中，所述定标模式包括噪声定标模式；在噪声定标模式下，所述激励信号源无输出信号，所述接收设备获取所述系统对应的噪声定标数据。本专利技术实施例的第二方面，提供了一种采用本专利技术任一项所述的SAR内定标数据处理系统的SAR内定标数据处理方法，所述方法包括：根据设置的工作指令依次对所述SAR内定标数据处理系统在相应定标模式下进行内定标；基于所述内定标获得与每一所述定标模式对应的相关性能参数；根据所述相关性能参数确定对应的内定标性能指标，所述内定标性能指标包括如下至少一种：总增益变化、接收通道动态范围、收发通道的幅相特性、发射激励信号、系统噪声功率电平。其中，所述内定标性能指标包括总增益变化，所述根据所述相关性能参数确定对应的内定标性能指标，包括：在无收发定标模式下，根据所述相关性能参数分别确定参考定标的幅度值、发射定标的幅度值以及接收定标的幅度值；基于所述参考定标的幅度值、所述发射定标的幅度值以及所述接收定标的幅度值确定总增益；根据所述总增益和总增益的初始值确定对应的总增益变化；或，在有收发定标模式下，根据所述相关性能参数确定收发定标的幅度值；基于所述收发定标的幅度值确定总增益；根据所述总增益和总增益的初始值确定对应的总增益变化。其中，所述内定标性能指标包括接收通道动态范围，所述根据所述相关性能参数确定对应的内定标性能指标，包括：根据所述相关性能参数确定接收定标在每个衰减档的每一脉冲对应的峰值幅值；基于所述每一脉冲对应的峰值幅值确定所述衰减档对应的幅度值；基于所述衰减档对应的幅度值与衰减档的对应关系确定对应的接收通道动态范围。其中，所述内定标性能指标包括收发通道的幅相特性，所述根据所述相关性能参数确定对应的内定标性能指标，包括：在无收发定标模式下，根据所述相关性能参数分别确定参考定标的频域参考定标信号、发射定标的频域发射定标信号以及接收定标的频域接收定标信号；基于所述频域参考定标信号、所述频域发射定标信号以及所述频域接收定标信号分别确定频域参考定标信号的幅度和相位、频域发射定标信号的幅度和相位以及频域接收定标信号的幅度和相位；根据所述频域参考定标信号的幅度和相位、所述频域发射定标信号的幅度和相位以及所述频域接收定标信号的幅度和相位分别确定对应的收发通道的幅频特性和相频特性；或，在有收发定标模式下，根据所述相关性能参数确定收发定标的频域收发定标信号；基于所述频域收发定标信号确定对应的收发通道的幅频特性和相频特性。其中，所述内定标性能指标包括发射激励信号，所述根据所述相关性能参数确定对应的内定标性能指标，包括：在无收发定标模式下，根据所述相关性能参数确定发射定标数据采样点序号以及所述发射定标数据采样点序号对应的发射定标信号实部和发射定标信号的虚部；基于所述发射定标信号实部以及所述发射定标信号的虚部确定发射定标数据采样点序号对应的发射激励信号。其中，所述内定标性能指标包括系统噪声功率电平，所述根据所述相关性能参数确定对应的内定标性能指标，包括：根据所述相关性能参数确定噪声定标数据采样点序号以及每一所述噪声定标数据采样点对应的噪声数据的实部和噪声数据的虚部；基于每一所述噪声数据的实部和所述噪声数据的虚部确定噪声数据的实部的方差和噪声数据的虚部的方差；基于所述噪声数据的实部的方差和所述噪声数据的虚部的方差确定对应的系统噪声功率电平。本专利技术实施例提供了一种SAR内定标数据处理的方法及系统，该系统包括：激励信号源以及与所述激励信号源依次连接的功率放大器、环形器、发射接收器、第一耦合器、内定标器、第三耦合器以及接收设备；第二耦合器分别与所述激励信号源以及所述内定标器连接；所述环形器分别连接所述功率放大器、所述发射接收器以及接收设备；所述星载合成孔径雷达内定标数据处理单元系统根据设置的工作指令实现在不同定标模式下的切换，以获得与每一定标模式对应的相关性能参数，所述定标模式包括如下至少一种：发射定标模式、接收定标模式、收发定标模式、参考定标模式、噪声定标模式，如此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种星载合成孔径雷达内定标数据处理系统，其特征在于，包括：激励信号源以及与所述激励信号源依次连接的功率放大器、环形器、发射接收器、第一耦合器、内定标器、第三耦合器以及接收设备；第二耦合器分别与所述激励信号源以及所述内定标器连接；所述环形器分别连接所述功率放大器、所述发射接收器以及接收设备；所述星载合成孔径雷达内定标数据处理单元系统根据设置的工作指令实现在不同定标模式下的切换，以获得与每一定标模式对应的相关性能参数，所述定标模式包括如下至少一种：发射定标模式、接收定标模式、收发定标模式、参考定标模式、噪声定标模式。

【技术特征摘要】
1.一种星载合成孔径雷达内定标数据处理系统，其特征在于，包括：激励信号源以及与所述激励信号源依次连接的功率放大器、环形器、发射接收器、第一耦合器、内定标器、第三耦合器以及接收设备；第二耦合器分别与所述激励信号源以及所述内定标器连接；所述环形器分别连接所述功率放大器、所述发射接收器以及接收设备；所述星载合成孔径雷达内定标数据处理单元系统根据设置的工作指令实现在不同定标模式下的切换，以获得与每一定标模式对应的相关性能参数，所述定标模式包括如下至少一种：发射定标模式、接收定标模式、收发定标模式、参考定标模式、噪声定标模式。2.如权利要求1所述的星载合成孔径雷达内定标数据处理单元系统，其特征在于，所述定标模式包括发射定标模式；在发射定标模式下，所述激励信号源产生的目标信号经所述功率放大器放大后，经所述环形器和所述发射接收器进入所述第一耦合器，经所述第一耦合器取样输入所述内定标器进行功率电平调整，经所述第三耦合器输入所述接收设备。3.如权利要求1所述的星载合成孔径雷达内定标数据处理单元系统，其特征在于，所述定标模式包括接收定标模式；在接收定标模式下，所述激励信号源产生的目标信号经所述第二耦合器取样输入所述内定标器进行功率电平调整，经所述第一耦合器、所述发射接收器、所述环形器输入所述接收设备。4.如权利要求1所述的星载合成孔径雷达内定标数据处理单元系统，其特征在于，所述定标模式包括参考定标模式；在参考定标模式下，所述激励信号源产生的目标信号经所述第二耦合器取样输入所述内定标器进行功率电平调整，经所述第三耦合器输入所述接收设备。5.如权利要求1所述的星载合成孔径雷达内定标数据处理单元系统，其特征在于，所述定标模式包括收发定标模式；在收发定标模式下，所述激励信号源产生的目标信号经所述功率放大器放大后，经所述环形器和所述发射接收器进入所述第一耦合器，经所述第一耦合器取样输入所述内定标器进行功率电平调整，经所述发射接收器、所述环形器输入所述接收设备。6.如权利要求1所述的星载合成孔径雷达内定标数据处理单元系统，其特征在于，所述定标模式包括噪声定标模式；在噪声定标模式下，所述激励信号源无输出信号，所述接收设备获取所述系统对应的噪声定标数据。7.一种采用如权利要求1至6中任一项所述的星载合成孔径雷达内定标数据处理系统的星载合成孔径雷达内定标数据处理方法，其特征在于，所述方法包括：根据设置的工作指令依次对所述星载合成孔径雷达内定标数据处理系统在相应定标模式下进行内定标；基于所述内定标获得与每一所述定标模式对应的相关性能参数；根据所述相关性能参数确定对应的内定标性能指标，所述内定标性能指标包括如下至少一种：总增益变化、接收通道动态范围、收发通道的幅相特性、发射激励信号、系统噪声功率电平。8.如权利要求7所述的内定标数据处理方法，其特征在于，所述内定标性能指标包括总增...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨震，李世强，
申请(专利权)人：中国科学院电子学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11