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基于方向图和多普勒相关系数的天基阵列SAR通道相位误差补偿方法

潘洁 王帅 李道京 卢晓春

引用本文: 潘洁, 王帅, 李道京, 卢晓春. 基于方向图和多普勒相关系数的天基阵列SAR通道相位误差补偿方法[J]. 电子与信息学报, 2019, 41(7): 1758-1765. doi: 10.11999/JEIT181061 shu
Citation:  Jie PAN, Shuai WANG, Daojing LI, Xiaochun LU. A Channel Phase Error Compensation Method for Space Borne Array SAR Based on Antenna Pattern and Doppler Correlation Coefficient[J]. Journal of Electronics and Information Technology, 2019, 41(7): 1758-1765. doi: 10.11999/JEIT181061 shu

基于方向图和多普勒相关系数的天基阵列SAR通道相位误差补偿方法

    作者简介: 潘洁: 女,1977年生,高级工程师,博士生,研究方向为稀疏阵列雷达系统;
    王帅: 男,1992年生,博士生,研究方向为合成孔径雷达成像技术;
    李道京: 男,1964年生,研究员,博士生导师,研究方向为雷达系统和雷达信号处理;
    卢晓春: 女,1970年生,研究员,博士生导师,研究方向为精密时间信息传输与信息处理;
    通讯作者: 潘洁, panj@mail.ie.ac.cn
摘要: 随着对地观测技术的发展,要求SAR系统能够同时实现高分辨率和宽测绘带,天基阵列多通道SAR结合数字波束形成(DBF)技术为解决该问题提供了很好的思路,但各个通道之间相位误差会很大程度上降低DBF的性能,常规通道误差补偿方法估计精度不足,应用场景受限。针对上述问题,该文提出一种基于方向图和多普勒相关系数的天基阵列SAR通道相位误差补偿方法,不仅利用天线方向图先验信息,还充分利用场景不同多普勒相关性信息,通过最小化天线方向图和多普勒的组合差异,实现对通道之间相位误差的估计。结合RADAR-SAT数据的仿真试验结果验证了该算法的有效性。

English

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  • 图 1  SAR系统坐标系

    图 2  算法流程图

    图 3  通道融合之后的点目标

    图 4  通道融合之后的方位向切片

    图 5  补偿相位误差之后的点目标

    图 6  补偿之后方位向切片

    图 7  通道融合之后分布式目标

    图 8  通道融合之后方位向切片

    图 9  本文方法补偿相位之后

    图 10  本文方法补偿相位之后方位向切片

    图 11  方向图方法补偿之后

    图 12  文献[10,11]方向图方法方位向切片

    图 13  通道相位误差估计精度随SNR变化

    图 14  存在通道误差的成像结果

    图 15  通道误差补偿之后的结果

    表 1  雷达系统参数

    参数数值
    雷达工作频率(GHz)5.3
    雷达有效速度(m/s)150
    中心斜距(km)20
    PRF(Hz)40
    带宽(MHz)50
    信噪比(dB)20
    方位向通道数3
    下载: 导出CSV

    表 2  实际系统的主要参数

    参数数值
    工作频率(GHz)5.3
    带宽(MHz)30
    采样率(MHz)32.3
    PRF(Hz)1256.98
    速度(m/s)7062
    通道数3
    相邻通道间的距离(m)1.9
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图(15)表(2)
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  • 通讯作者:  潘洁, panj@mail.ie.ac.cn
  • 收稿日期:  2018-11-20
  • 录用日期:  2019-04-20
  • 网络出版日期:  2019-05-20
  • 刊出日期:  2019-07-01
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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