[發(fā)明專利]星載多通道SAR通道校正實時處理算法

在審

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• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113534071A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龍騰;丁澤剛;陳亮;曾濤;鄭彭楠;李喆
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40;G01S13/90
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 田亞琪

本發(fā)明公開了一種星載多通道SAR通道校正實時處理算法，通過分析通道校正因子分塊更新對成像質(zhì)量的影響，確定合適聚焦深度，并生成新的分段更新的通道校正因子，進行方位通道校正；本發(fā)明解決了在衛(wèi)星載荷重量、功耗受限的情況下，傳統(tǒng)方法所需存儲量大，無法滿足星上實時處理的問題，彌補了現(xiàn)有技術(shù)的不足。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于合成孔徑雷達的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種星載多通道SAR通道校正實時處理算法。

背景技術(shù)

合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar，SAR)是20世紀(jì)50年代由美國首先提出的一種主動式微波遙感設(shè)備，具有全天時、全天候、二維高分辨、強傳統(tǒng)性等特點，在災(zāi)害監(jiān)測、地圖測繪等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。隨著星載SAR技術(shù)不斷向多模式、多波段、高分辨和大幅寬的方向發(fā)展，獲取高分寬幅星載SAR圖像已經(jīng)成為必然發(fā)展趨勢。

但是，受限于脈沖重復(fù)頻率(Pulse Repetition Frequency，PRF)和最小雷達天線尺寸，傳統(tǒng)SAR系統(tǒng)的分辨率和幅寬無法同時提高。相比傳統(tǒng)SAR系統(tǒng)，多通道SAR系統(tǒng)能有效突破這一約束，實現(xiàn)高分寬幅成像，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各國的星載SAR系統(tǒng)。但是，相比單通道SAR成像，由于其脈沖重復(fù)頻率小于多普勒帶寬，需要進行方位通道校正，其成像過程更加復(fù)雜。由于星載SAR系統(tǒng)體積和功耗受限，傳統(tǒng)方法所需的存儲量無法實現(xiàn)星上實時處理。

因此，需要一種星載多通道SAR通道校正實時處理算法。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種星載多通道SAR通道校正實時處理算法，能夠有效減少傳統(tǒng)通道校正算法所需存儲量，適用星載SAR星上實時處理。

實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種星載多通道SAR通道校正實時處理算法，包括以下步驟：

步驟一、構(gòu)建通道校正因子W₀；

步驟二、分析通道校正因子分塊更新對成像質(zhì)量的影響，根據(jù)分析結(jié)果確定分塊更新的聚焦深度取值N；

步驟三、根據(jù)分塊更新的聚焦深度取值N，得到按照方位頻點分塊更新的校正因子W₁；

步驟四、將多通道數(shù)據(jù)分別進行傅里葉變換，得到各通道方位模糊的頻譜S₁、S₂、…、S_Nc；

步驟五、利用通道校正因子W₁針對方位模糊的頻譜進行逆濾波，恢復(fù)出方位無模糊的頻譜P，完成多通道SAR通道校正。

進一步地，步驟一中，按照逆濾波方法構(gòu)建通道校正因子W₀。

進一步地，所述聚焦深度取值N應(yīng)滿足：

其中，Thr為設(shè)定閾值，N_c為通道數(shù)；z_ih為矩陣Z第i行第h列元素，C為常數(shù)，m為頻譜的分塊排序，N_a為單通道方位點數(shù)。

進一步地，C的表達式為：

其中，j為虛數(shù)單位，d為接收通道天線相位中心的間隔，v_s為衛(wèi)星飛行速度，PRF為脈沖重復(fù)頻率。

進一步地，閾值Thr小于SAR圖像信雜噪比。

有益效果：

1、本發(fā)明提供一種星載多通道SAR通道校正實時處理算法，通過對通道校正因子進行分塊更新，有效減少方法所需存儲量，減少星上資源消耗，實現(xiàn)多通道SAR系統(tǒng)星上實時處理。