一种超高分辨率星载SAR系统多子带频谱拼接合成方法技术方案

一种超高分辨率星载SAR系统多子带频谱拼接合成方法，具体步骤如下：1)各子带与其相应的距离模板进行匹配压缩处理；2)频谱展宽与子带频谱搬移；3)子带信号间的时延一致性校正；4)子带间相位差的补偿校正与幅度归一化校正；5)多子带频谱拼接及频谱加窗处理。本发明专利技术通过脉冲压缩、频谱拼接、子带间的线性相位不一致性校正、幅度差与相位差补偿、以及频谱拼接的处理流程，最终实现满足成像指标要求的超高分辨率成像结果。

A method of multi subband spectrum mosaic synthesis for UHR space borne SAR system

【技术实现步骤摘要】
一种超高分辨率星载SAR系统多子带频谱拼接合成方法
本专利技术涉及一种反射面体制的超高分辨率星载SAR系统多子带频谱拼接合成方法，属于空间微波遥感

技术介绍
为实现星载SAR高分辨率成像，需要在距离向上合成超宽带频谱。传统的子带拼接方法是将各子带回波信号先在频域进行拼接合成，再针对合成后的宽带信号进行匹配滤波的处理方式，该方法对子带重叠区域相位的不一致性无法有效校正，从而将造成成像效果的恶化。本专利技术提出了一种改进的方法：首先，对每个子带回波进行独立匹配滤波处理，消除掉二次以上的高次相位；其次，针对子带间的时延、以及相位的不一致性进行逐个校正，确保合成信号频谱的相位连贯性；最后，再将经过匹配滤波、一致性校正后的各子带信号频谱进行拼接，以保证高精度高质量的SAR成像。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种超高分辨率星载SAR系统多子带频谱拼接合成方法，该方法通过脉冲压缩、频谱拼接、子带间的线性相位不一致性校正、幅度差与相位差补偿、以及频谱拼接的处理流程，最终实现满足成像指标要求的超本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超高分辨率星载SAR系统多子带频谱拼接合成方法，其特征在于步骤如下：/n1)系统通过内定标模块获取到每个子带的匹配压缩模板；利用该模板在频谱对各子带回波进行匹配处理，最终获得各子带回波经匹配处理后的信号；/n2)根据所要进行拼接的子带频谱数目N，将原可视频谱进行展宽；再根据各子带的相应编号i，将其搬移至相应的频谱区间上；/n3)以观测场景中某一强散射点目标为参考，对子带回波信号间的时延不一致性进行校正，确保所有子带信号频谱具有相同的相位斜率；/n4)根据相邻子带重叠频谱区间的相位差，对各子带信号的频谱相位做整体搬移，保证最终合成频谱的相位连贯性；对各子带信号频谱的幅度做归一化校正，保证...

【技术特征摘要】
1.一种超高分辨率星载SAR系统多子带频谱拼接合成方法，其特征在于步骤如下：
1)系统通过内定标模块获取到每个子带的匹配压缩模板；利用该模板在频谱对各子带回波进行匹配处理，最终获得各子带回波经匹配处理后的信号；
2)根据所要进行拼接的子带频谱数目N，将原可视频谱进行展宽；再根据各子带的相应编号i，将其搬移至相应的频谱区间上；
3)以观测场景中某一强散射点目标为参考，对子带回波信号间的时延不一致性进行校正，确保所有子带信号频谱具有相同的相位斜率；
4)根据相邻子带重叠频谱区间的相位差，对各子带信号的频谱相位做整体搬移，保证最终合成频谱的相位连贯性；对各子带信号频谱的幅度做归一化校正，保证合成频谱的带内功率平坦；
5)对各子带信号频谱进行截取，再在频域内进行拼接，以获得合成后的宽带频谱；根据系统的成像指标要求，在合成宽带频谱的带宽范围内利用相应的窗函数W(f)进行频谱加窗处理。


2.根据权利要求1所述的一种超高分辨率星载SAR系统多子带频谱拼接合成方法，其特征在于：所述步骤1)的详细过程为：
1.1)设系统最终利用N个子带的回波信号进行频谱拼接；对于每个子带的距离向回波信号，进行傅里叶变换获取其信号频谱；第i个子带回波的频谱Si(f)表示为
Si(f)＝FFT(si(t))(1)
其中i＝1,2,...N，si(t)为第i个子带回波信号时域表达式，FFT(*)为傅里叶变换算子，t为距离向时间变量，f为距离向频域变量；
1.2)通过内定标单元获取第i个子带对应的距离压缩模板Hi(f)；
1.3)利用Hi(f)对第i个子带的回波信号进行匹配脉冲压缩，经处理的信号sout_i(t)与其频谱Sout_i(f)分别表示为
sout_i(t)＝IFFT(Si(f)×Hi(f))(2)
Sout_i(f)＝Si(f)×Hi(f)(3)
其中IFFT为逆傅里叶变换算子。


3.根据权利要求1所述的一种超高分辨率星载SAR系统多子带频谱拼接合成方法，其特征在于：所述步骤2)的详细过程为：
2.1)设系统对回波信号的采样频率为Fs，其满足约束条件Fs≥B，B为Sout_i(f)的频谱带宽，则未频谱扩展前的频域可视区间范围为[-Fs/2,Fs/2]；通过双侧补零的方法，将整个频域可视范围拓展至[-NFs/2,NFs/2]；
2.2)针对第i个子脉冲回波经处理后的信号频谱Sout_i(f)，根据其信号带宽B，以及子带拼接所必需的频谱重叠度b，得出它的频谱搬移量Δfi
Δfi＝(i-(N+1)/2)×(B-b)(4)
2.3)经过频谱搬移后，各子带脉冲压缩处理后的信号Snew_i(f)表示为
Snew_i(f)＝Sout_i(f-Δfi)(5)
相应时域表达式为snew_i(...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯帆，杨娟娟，李琪，金阿鑫，高阳，孙嘉，贾建超，侯若涵，党红杏，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61