一种非线性调频信号的电离层色散效应校正方法技术

本发明专利技术公开一种非线性调频信号的电离层色散效应校正方法，该方法包括：利用国际参考电离层模型确定TEC初始估计区间；对原始星载SAR回波数据进行距离向匹配滤波处理；针对距离向匹配滤波处理之后的距离频域信号，利用初始估计区间的三个TEC值，即区间上限TEC

【技术实现步骤摘要】
一种非线性调频信号的电离层色散效应校正方法


[0001]本专利技术涉及星载合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar, SAR）领域，主要面向非线性调频信号的电离层色散效应校正技术。

技术介绍

[0002]合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar, SAR）是一种主动式微波成像雷达，具有全天时、全天候的工作特点，在环境保护、灾害监测、海洋观测、资源勘查和军事侦察等方面的应用上具有独特的优势。
[0003]SAR的基本思想是利用方位信号的相干累积，通过信号处理的方式构建一个等效的长天线从而提升方位向分辨率。另一方面，SAR发射大带宽、大时宽的信号，通过脉冲压缩的方式来获得高的压缩增益和距离向分辨率，因此图像的距离向性能取决于发射信号的脉冲响应。传统地，SAR采用线性调频信号（Linear frequency modulation, LFM）作为发射信号，因为LFM信号具有大时间带宽积和良好的多普勒特性，且生成方式简单易于实现。然而以LFM信号作为单一发射信号的传统SAR系统也面临着许多困境，例如高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非线性调频信号的电离层色散效应校正方法，其特征在于，该方法包括：步骤101、利用国际参考电离层模型确定TEC初始估计区间；步骤102、对原始星载SAR回波数据进行距离向匹配滤波处理；步骤103、针对距离向匹配滤波处理之后的距离频域信号，利用初始估计区间的三个TEC值，即区间上限TEC
up
、区间下限TEC
lo
和区间中值TEC
mid
，分别进行相位误差补偿，其中补偿模型使用扩展的凝固电离层模型；步骤104、将补偿后的距离频域信号变换回时域，计算初始估计区间三个TEC值下的图像熵E
up
、E
lo
和E
mid
；步骤105、基于最小图像熵准则，用类二分法逼近初始估计区间内的最小图像熵，从而得到初始估计区间内的最优TEC估计；步骤106、消除原始星载SAR回波数据中的非线性相位，根据最优TEC估计和扩展的凝固电离层模型补偿色散相位。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤101，利用国际参考电离层模型确定TEC初始估计区间：利用国际参考电离层模型获取成像目标区域的TEC分布情况，得到TEC的初始估计区间[TEC
up
,TEC
lo
]，并计算出初始区间的中值TEC
mid
，最优TEC估计值便在该初始估计区间内。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤102，对原始星载SAR回波数据进行距离向匹配滤波处理，具体包括：利用基带的NLFM信号构建距离向匹配滤波器，用匹配滤波器对原始星载SAR回波数据进行距离向匹配滤波操作，获得距离向聚焦后的数据。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤103，针对距离向匹配滤波之后的距离频域信号，利用初始估计区间的三个TEC值，即区间上限TEC
up
、区间下限TEC
lo
和区间中值TEC
mid
，分别进行相位误差补偿，其中补偿模型使用扩展的凝固电离层模型：将初始估计区间内的三个TEC值，即区间上限TEC
up
...

【专利技术属性】
技术研发人员：林昊宇，张衡，王吉利，邓云凯，王宇，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：