星载多通道SAR误差条件下的方位模糊度计算方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种星载多通道SAR误差条件下的方位模糊度计算方法及系统，包括如下步骤：步骤1：得到星载多通道SAR误差条件下的方位模糊度；步骤2：根据所述方位模糊度，对星载多通道SAR系统进行优化，通过迭代得到满足误差条件下的星载多通道SAR系统指标要求。本发明专利技术基于回波仿真处理计算星载多通道方位模糊度，可叠加星地全链路的各类误差，有效解决了星载多通道SAR方位模糊度计算无精确误差模型的问题，对星载多通道SAR系统优化设计和工程研制具有重要指导意义。研制具有重要指导意义。研制具有重要指导意义。

【技术实现步骤摘要】
星载多通道SAR误差条件下的方位模糊度计算方法及系统


[0001]本专利技术涉及方位模糊度计算的
，具体地，涉及一种星载多通道SAR误差条件下的方位模糊度计算方法及系统。

技术介绍

[0002]星载SAR方位分辨率和距离测绘带宽是相互制约的两个技术指标，星载SAR系统若要扩大测绘带宽，需要以牺牲方位向分辨率为代价，反之亦然。为缓解方位高分辨同距离宽覆盖之间的矛盾，国内外已提出多种新技术、新思想，其中最为经典可行的就是采用方位多通道技术。方位多通道技术利用“偏置相位中心(DisplacedPhase Centre Antenna，DPCA)原理”，可以显著降低SAR系统工作的脉冲重复频率，从而改善SAR系统的模糊度指标，实现高分辨条件下的测绘带宽扩展。
[0003]同时，星地一体化指标是SAR卫星系统性能的核心体现，它直接关系到卫星系统的应用效能，因此在SAR卫星系统的设计研制中向来是重点分析和保证的对象。相对于传统星载单通道SAR，星载多通道SAR作为一种全新的工作体制，其星地一体化指标中的方位模糊度(Azimuth Ambiguity to Signal Ratio,AASR)发生了重大变化，传统单通道的AASR计算模型已不再适用。德国NICOLAS GEBERT在“Digital Beamforming on Receive:Techniques and Optimizat ion Strategiesfor High
‑
Resolution Wide
‑
Swath SAR Imaging”一文中给出了星载多通道AASR 近似数学计算模型，并与仿真计算进行了比对，但文中未给出仿真计算的详细步骤方法，特别是其模型中未考虑多通道系统的各类误差，无法定量化计算误差条件下的星载多通道SAR方位模糊度。
[0004]针对上述中的现有技术，专利技术人认为现有星载多通道SAR方位模糊度计算方法无误差模型，无法定量化计算星地全链路的各类误差对指标的影响。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种星载多通道SAR误差条件下的方位模糊度计算方法及系统。
[0006]根据本专利技术提供的一种星载多通道SAR误差条件下的方位模糊度计算方法，包括如下步骤：
[0007]步骤1：得到星载多通道SAR误差条件下的方位模糊度；
[0008]步骤2：根据所述方位模糊度，对星载多通道SAR系统进行优化，通过迭代得到满足误差条件下的星载多通道SAR系统指标要求。
[0009]优选的，所述步骤1包括如下步骤：
[0010]步骤1.1：设置模糊区数目，得到方位向采样点数；
[0011]步骤1.2：根据所述方位采样点数仿真生成误差条件下带模糊区的时域方位回波信号；
[0012]步骤1.3：将所述时域方位回波信号进行频谱搬移和傅里叶变换，得到频域方位回
波信号；
[0013]步骤1.4：按照多通道成像处理流程对频域方位回波信号进行频谱重构处理，得到重构后的频域方位信号；
[0014]步骤1.5：将重构后的频域方位信号进行带限滤波并逆傅里叶变换到时域，得到时域方位信号将重构后的所述频域方位信号进行带限滤波并逆傅里叶变换到时域，得到时域方位信号；
[0015]步骤1.6：根据所述时域方位信号计算得到多通道系统的方位模糊度。
[0016]优选的，所述步骤1包括：基于仿真回波处理计算星载多通道SAR方位模糊度，同时在仿真计算模型中叠加通道间幅相误差、多普勒中心偏差和天线相位中心偏差，而卫星姿态误差、天线阵面展开误差和天线热变形均折算至天线相位中心偏差。
[0017]优选的，所述步骤1.3包括：在将生成的时域方位回波信号进行傅里叶变换前进行频谱搬移，统一多通道的总通道数为奇数和偶数时的处理方式。
[0018]优选的，所述步骤1.4包括：采用“逆滤波法”进行频谱重构。
[0019]优选的，所述步骤1.5包括：在将重构后的频域方位信号逆傅里叶变换到时域前，以多普勒处理带宽为带限进行滤波。
[0020]优选的，所述步骤1.6包括：在计算主瓣能量时对积分求和区间进行扩展。
[0021]根据本专利技术提供的一种星载多通道SAR误差条件下的方位模糊度计算系统，包括如下模块：
[0022]模块M1：得到星载多通道SAR误差条件下的方位模糊度；
[0023]模块M2：根据所述方位模糊度，对星载多通道SAR系统进行优化，通过迭代得到满足误差条件下的星载多通道SAR系统指标要求。
[0024]优选的，所述模块M1包括如下模块：
[0025]模块M1.1：设置模糊区数目，得到方位向采样点数；
[0026]模块M1.2：根据所述方位采样点数仿真生成误差条件下带模糊区的时域方位回波信号；
[0027]模块M1.3：将所述时域方位回波信号进行频谱搬移和傅里叶变换，得到频域方位回波信号；
[0028]模块M1.4：按照多通道成像处理流程对频域方位回波信号进行频谱重构处理，得到重构后的频域方位信号；
[0029]模块M1.5：将重构后的频域方位信号进行带限滤波并逆傅里叶变换到时域，得到时域方位信号；
[0030]模块M1.6：根据所述时域方位信号计算得到多通道系统的方位模糊度。
[0031]优选的，所述模块M1包括：基于仿真回波处理计算星载多通道SAR方位模糊度，同时在仿真计算模型中叠加通道间幅相误差、多普勒中心偏差和天线相位中心偏差，而卫星姿态误差、天线阵面展开误差和天线热变形均折算至天线相位中心偏差。
[0032]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0033]1、本专利技术基于回波仿真处理计算星载多通道方位模糊度，可叠加星地全链路的各类误差，有效解决了传统星载多通道SAR方位模糊度计算无精确误差模型的问题，对星载多通道SAR系统优化设计和工程研制具有重要指导意义；
R
B
为目标到卫星的最短斜距，PRF为脉冲重复频率，V
r
为卫星速度。
[0053]步骤1.2：根据方位采样点数仿真生成误差条件下带模糊区的时域方位回波信号。仿真生成误差条件下带模糊区的时域方位回波信号。
[0054]考虑X、Y、Z三轴坐标位置为(P
Px
,P
Py
,P
Pz
)的点目标，在方位时刻t
a
，卫星的X、Y、 Z三轴坐标位置为(P
Sx
,P
Sy
,P
Sz
)，P
Sx
满足P
Sx
＝V
r
t
a
。考虑接收通道幅相误差条件下，第 n个接收通道的方位回波信号s
n
(t
a
；R
B
)可简化表示为：
[0055][0056]其中，G本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种星载多通道SAR误差条件下的方位模糊度计算方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：得到星载多通道SAR误差条件下的方位模糊度；步骤2：根据所述方位模糊度，对星载多通道SAR系统进行优化，通过迭代得到满足误差条件下的星载多通道SAR系统指标要求。2.根据权利要求1所述的星载多通道SAR误差条件下的方位模糊度计算方法，其特征在于：所述步骤1包括如下步骤：步骤1.1：设置模糊区数目，得到方位向采样点数；步骤1.2：根据所述方位采样点数仿真生成误差条件下带模糊区的时域方位回波信号；步骤1.3：将所述时域方位回波信号进行频谱搬移和傅里叶变换，得到频域方位回波信号；步骤1.4：按照多通道成像处理流程对频域方位回波信号进行频谱重构处理，得到重构后的频域方位信号；步骤1.5：将重构后的频域方位信号进行带限滤波并逆傅里叶变换到时域，得到时域方位信号；步骤1.6：根据所述时域方位信号计算得到多通道系统的方位模糊度。3.根据权利要求1所述的星载多通道SAR误差条件下的方位模糊度计算方法，其特征在于，所述步骤1包括：基于仿真回波处理计算星载多通道SAR方位模糊度，同时在仿真计算模型中叠加通道间幅相误差、多普勒中心偏差和天线相位中心偏差，而卫星姿态误差、天线阵面展开误差和天线热变形均折算至天线相位中心偏差。4.根据权利要求2所述的星载多通道SAR误差条件下的方位模糊度计算方法，其特征在于，所述步骤1.3包括：在将生成的时域方位回波信号进行傅里叶变换前进行频谱搬移，统一多通道的总通道数为奇数和偶数时的处理方式。5.根据权利要求2所述的星载多通道SAR误差条件下的方位模糊度计算方法，其特征在于，所述步骤1.4包括：采用“逆滤波法”进行频谱重构。6.根据权利要求2所述的星载多通道SAR误差条件下的方位模糊度计算方...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔雷，徐增，黄卫东，李东霖，刘艳阳，王海涛，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：