[發明專利]一種GEOSAR電離層閃爍幅相誤差補償的自聚焦方法

有效

• 申請號: 201410394993.5
• 申請日: 2014-08-12
• 公開（公告）號: CN104199031B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 胡程;曾濤;龍騰;王銳;毛二可;董錫超
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01S7/40
• 代理公司: 北京理工大學專利中心11120
• 代理人: 高燕燕,仇蕾安

1.一種GEO?SAR電離層閃爍幅相誤差補償的自聚焦方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

第一步、采用地球同步軌道合成孔徑雷達GEO?SAR針對衛星獲取原始回波數據；

第二步、針對原始回波數據進行成像場景的分塊，獲得多個子場景，針對每個子場景采用如下S201～S204的補償處理，將所有子場景的補償處理結果拼接獲得自聚焦結果；

S201、在當前子場景內，原始回波數據中具有電離層閃爍引入的幅度誤差δ_n和相位誤差φ_n，二者數值未知；對原始回波數據進行去調頻Dechirp處理，獲得Dechirp結果s_de(n,m)；其中n為所述原始回波數據的方位向采樣序號，m為所述原始回波數據的距離向采樣序號；

S202、初始化幅度補償值α_n和相位補償值ψ_n均為0，針對所述Dechirp結果s_de(n,m)，建立幅度誤差補償模型并計算圖像熵E_A，建立相位誤差補償模型并計算圖像熵E_P；

S203、以圖像熵E_A和E_P作為代價函數，針對幅度補償值α_n和相位補償值ψ_n進行迭代更新，直至達到代價函數的最小值點，獲得最終更新的幅度補償值和相位補償值；

S204、采用最終更新的幅度補償值和相位補償值對Dechirp結果s_de(n,m)進行補償并進行FFT成像，獲得當前子場景的補償處理結果。

2.如權利要求1所述的一種GEO?SAR電離層閃爍幅相誤差補償的自聚焦方法，其特征在于，S201中的原始回波數據為進行了距離壓縮以及徙動校正處理后的數據。

3.如權利要求1所述的一種GEO?SAR電離層閃爍幅相誤差補償的自聚焦方法，其特征在于，所述針對幅度補償值α_n和相位補償值ψ_n進行迭代更新的過程具體為：

SS1、對第i次圖像熵E_Ai求解一階導數和二階導數對第i次圖像熵E_Pi求解一階導數和二階導數

SS2、依據S1中所求解的一階導數和二階導數分別計算E_Ai的一階矢量E_A′和二階矢量E_A″以及E_Pi的一階矢量E_P′和二階矢量E_P″；

SS3、構造針對幅度補償值α_n和相位補償值ψ_n二次函數如下；

α0i+1α1i+1...αN-1i+1=α0iα1i...αN-1i-EAi′EAi′′;]]>

ψ0i+1ψ1i+1...ψN-1i+1=ψ0iψ1i...ψN-1i-EP′EP′.]]>

4.如權利要求1所述的一種GEO?SAR電離層閃爍幅相誤差補償的自聚焦方法，其特征在于，所述S203具體包括如下步驟：

S2031、以i為迭代次數，i初始值為0；以S202中初始化的幅度補償值α_n和相位補償值ψ_n作為當前幅度補償值和當前相位補償值

S2032、依據當前幅度補償值和當前相位補償值針對所述Dechirp結果s_de(n,m)，建立幅度誤差補償模型并計算第i次圖像熵E_Ai，建立相位誤差補償模型并計算第i次圖像熵E_Pi；

S2033、若i＝0，直接執行S2034；

若i≠0，判斷第i次圖像熵E_Ai是否小于第i-1次圖像熵E_A(i-1)，若是，則執行S2034，否則以當前幅度補償值作為最終更新的幅度補償值，并停止對幅度補償值的迭代更新；同時判斷第i次圖像熵E_Pi是否小于第i-1次圖像熵E_P(i-1)，若是，則執行S2035，以當前相位補償值作為最終更新的相位補償值，并停止對相位補償值的迭代更新；

S2034、針對幅度補償值α_n進行迭代更新，計算第i+1次迭代的幅度補償值并使i自增1，返回S2032；

S2035、針對相位補償值ψ_n進行迭代更新，計算第i+1次迭代的相位補償值并使i自增1，返回S2032。