一种星载多基SAR系统通道性能指标测量方法技术方案

本发明专利技术提供一种星载多基SAR系统通道性能指标测量方法，包括SAR发射信号记录、它发回波信号产生、它发自收回波信号记录、数据分析处理4个过程。SAR发射信号记录过程用于记录多基SAR系统中每一个独立SAR的发射信号ST

【技术实现步骤摘要】
一种星载多基SAR系统通道性能指标测量方法


[0001]本专利技术属于微波遥感领域，具体涉及一种星载多基SAR系统通道性能指标测量方法。

技术介绍

[0002]根据应用需求，多基SAR系统一发多收，以获得地面目标多角度信息，实现目标的多角度融合，同时可以获取地面目标的高程和运动特性等。多基SAR系统研制，国内刚刚起步，相关多基SAR系统之间的通道性能指标测试没有可借鉴的方法。
[0003]星载多基SAR系统简图见图1所示。多基SAR系统包含多个SAR系统。每个SAR系统有独立的发射链路、接收链路，发射链路有发射通道和天线阵面组成，接收链路有接收通道和天线阵面组成，天线阵面作为发射链路和接收链路的一部分，实现线性调频信号空间发射和回波信号空间接收。多基SAR系统工作时，多个SAR必须保证时间同步，其中一个SAR系统发射线性调频信号ST，其它SAR系统同时接收回波信号SR。每个SAR都可以独立发射线性调频信号和接收回波信号，同时也可以实现只接收回波信号。多基SAR系统工作中，SAR系统同时发射和接收信号的卫星称为主星，其它SAR系统只接收信号的卫星称为辅星，通常情况下每个SAR卫星既可以做主星使用也可做辅星使用，实际使用中根据成像需求进行设置。图1中若SAR1为主星，发射和接收信号传输过程见实线所示，SAR1发射线性调频信号ST1，SAR1接收回波信号为SR
11
，SAR2接收回波信号为SR
21
，SARn接收回波信号为SR
n1
。图中若SARn为主星，发射和接收信号传输过程见虚线所示，SARn发射线性调频信号ST
n
，SARn接收回波信号为SR
nn
，SAR1接收回波信号为SR
1n
，SAR2接收回波信号为SR
2n
。
[0004]基于上面的分析，多基SAR系统发射和接收过程中由于信号发射和接收所经过的路径不同会引入不同的误差数据。对于单独的SAR系统，在研制过程中提取了发射链路引入的相位误差Δφ1和接收链路引入的相位误差Δφ2，该相位误差被补偿到调频信号中。若理想调频信号为：Ae
jφ
，经过补偿的调频信号为：Ae
j(φ
‑
Δφ1
‑
Δφ2)
，该调频信号经过发射链路（K1Ae
jΔφ1
）和接收链路(K2Ae
jΔφ2
)后，系统接收到回波信号为：K1K2Ae
jφ
，其中K1和K2分别为发射链路和接收链路的幅度加权系数。那么在多基SAR系统中，以SAR1为主星，其它为辅星，一发多收情况下，各个SAR接收回波信号情况见图2所示。SAR1发射调频信号Ae
j(φ
‑
Δφ11
‑
Δφ12)
，经自身的发射链路和接收链路，接收回波信号为：K
11
K
12
Ae
j(φ)
；经过SAR1的发射链路和SAR2的接收链路，SAR2接收回波信号为：K
11
K
22
Ae
j(φ
‑
Δφ12+Δφ22)
；经过SAR1的发射链路和SARn的接收链路，SARn接收回波信号为：K
11
K
n2
Ae
j(φ
‑
Δφ12+Δφn2)
。多基SAR系统发射信号经过不同的接收链路，回波信号幅度和相位会引入不同的误差。
[0005]据此，在单SAR系统研制中，考虑接收回波信号K1K2Ae
jφ
，系统相位误差已完成补偿，只要加强发射链路幅度加权K1和接收链路幅度加权K2引起的幅度误差的控制，自发自收能够保证收发通道的性能满足成像需求，收发通道性能主要指信号展宽系数、峰值旁瓣比（PSLR）、积分旁瓣比（SSLR）。多基SAR系统研制中，每个独立的SAR完成研制，既可以作为主星工作也可以作为辅星工作。SAR系统作为主星工作时，自己发射调频信号（自发）和接收回
波信号（自收），通道相位误差已补偿、幅度误差已控制在一定范围，能够满足通道性能指标要求。SAR作为辅星工作时，接收它星的发射线性调频信号（它发），经过自己的接收链路（自收），会引入不同的相位误差和幅度误差，进而影响通道性能指标。拿SAR1主星情况，SARn接收回波信号K
11
K
n2
Ae
j(φ
‑
Δφ12+Δφn2)
，该信号引入了新的相位误差（Δφ=
‑
Δφ12+Δφn2），幅度加权系数（K
11
K
n2
）也会引起一定的幅度误差，必然会影响到通道的性能指标，影响多基SAR系统的成像质量。这就要求在地面提前评估SAR它发自收的性能指标。
[0006]考虑到SAR系统的测量涉及大功率，系统发射和接收都必须在暗室中进行，多基SAR也不例外。暗室的建设费用很高，暗室规模越大费用越高，一个20m
×
30m大小的暗室已经算中大型暗室了。对于低轨SAR系统天线阵面尺寸基本在10m左右。中等大小的暗室最多可以放2个SAR系统。同时考虑SAR生产周期和单位的生产能力，多基SAR也无办法同时生产出来，并同时完成测试。

技术实现思路

[0007]本专利技术的主要目的在于提出了一种星载多基SAR系统通道性能指标测量方法，该方法具有方便、灵活和通用等特点，可以应用双基、三基等多基SAR系统，解决多基SAR系统之间它发自收通道性能指标测量难题；可以对发射信号进行记录存储，测试中方便灵活选择它发信号，同时解决暗室空间和生产周期对多基SAR系统测量限制；突破了时间和空间的限制，提高了测量效率，应用更加广泛。
[0008]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种星载多基SAR系统通道性能指标测量方法，包括SAR发射信号记录、它发回波信号产生、它发自收回波信号记录、数据分析处理共4个过程；所述SAR发射信号记录过程用于记录多基SAR系统中每一个独立SAR的发射信号ST
i
，此时的发射信号ST
i
为数字发射信号，i取值范围为1到n，n为多基SAR系统的基数；所述它发回波信号产生过程用于将记录的数字发射信号变为模拟信号发射出去，形成它发回波信号；所述产生过程涉及数字发射信号的选择，DA转换变成模拟信号，模拟信号经过光延迟线进行一定延迟形成回波信号，再由喇叭天线发射出去；所述喇叭天线放在SAR天线阵面的前方，以便回波信号被SAR接收；所述它发自收回波信号记录过程要求SAR工作在只接收状态，回波信号经天线阵面接收，经过接收通道后变为数字回波，记录后存储在记录器内部，完成它发自收回波信号的记录存储；所述数据分析处理过程用于分析处理记录存储的它发自收回波信号；此时的所述它发自收回波信号为数字信号，表述为K
i1
K
j2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种星载多基SAR系统通道性能指标测量方法，其特征在于：包括SAR发射信号记录、它发回波信号产生、它发自收回波信号记录、数据分析处理共4个过程；所述SAR发射信号记录过程用于记录多基SAR系统中每一个独立SAR的发射信号ST
i
，此时的发射信号ST
i
为数字发射信号，i取值范围为1到n，n为多基SAR系统的基数；所述它发回波信号产生过程用于将记录的数字发射信号变为模拟信号发射出去，形成它发回波信号；所述产生过程涉及数字发射信号的选择，DA转换变成模拟信号，模拟信号经过光延迟线进行一定延迟形成回波信号，再由喇叭天线发射出去；所述喇叭天线放在SAR天线阵面的前方，以便回波信号被SAR接收；所述它发自收回波信号记录过程要求SAR工作在只接收状态，回波信号经天线阵面接收，经过接收通道后变为数字回波，记录后存储在记录器内部，完成它发自收回波信号的记录存储；所述数据分析处理过程用于分析处理记录存储的它发自收回波信号；此时的所述它发自收回波信号为数字信号，表述为K
i1
K
j2
Ae
j(φ
‑
Δφi2+Δφj2)
；其中，φ为自发自收通道相位，i的取值范围为1到n ，j取值范围为1到n且不包括i，所述它发自收回波信号中包括它星的发射幅度误差K
i1
和相位误差Δφi2，自收的幅度误差K
j2
和相位误差...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳海霞，陈亚锋，冯晓晓，刘开雨，吕游，王坤昊，吴侠义，
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：