CN101236247B - 一种星载多通道天线sar数据通道幅相误差校正平台 - Google Patents

一种星载多通道天线sar数据通道幅相误差校正平台 Download PDF

Info

Publication number
CN101236247B
CN101236247B CN2008101015225A CN200810101522A CN101236247B CN 101236247 B CN101236247 B CN 101236247B CN 2008101015225 A CN2008101015225 A CN 2008101015225A CN 200810101522 A CN200810101522 A CN 200810101522A CN 101236247 B CN101236247 B CN 101236247B
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
module
magnitude
phase
result
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2008101015225A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101236247A (zh
Inventor
陈杰
杨威
王鹏波
周荫清
李春升
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beihang University
Original Assignee
Beihang University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beihang University filed Critical Beihang University
Priority to CN2008101015225A priority Critical patent/CN101236247B/zh
Publication of CN101236247A publication Critical patent/CN101236247A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101236247B publication Critical patent/CN101236247B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明提供了一种星载多通道天线SAR数据通道幅相误差校正平台。通过选取一个通道的幅相特性作为标准,其它通道的幅相特性和它进行复数除法运算,即可得到其它通道的幅相特性和选作标准通道的幅相特性之间的比值结果。在处理实际数据时,只需要用除标准通道外的其它通道的幅相特性除以相应的比值结果即可,避免了信号发生器自身所引入的误差;另一方面,虽然选做标准通道的幅相特性并不是完全理想的,但由于经幅相误差校正后每一个通道的数据都具有相同的幅相特性,因而在方位向上能够有效地抑制虚假目标的出现,获取理想的方位向图像性能指标。同时从成像角度出发,对误差补偿效果进行评定,自适应的进行调整,从而得到满意的补偿效果。

Description

一种星载多通道天线SAR数据通道幅相误差校正平台
技术领域
本发明属于信号处理领域,涉及一种信号处理平台,特别涉及一种星载多通道天线SAR数据通道幅相误差校正平台。
背景技术
合成孔径雷达(SAR)卫星近些年来发展迅速,由于SAR卫星不受天气、地理、时间等因素的限制,能够对地进行全天时的观测,且具有一定的穿透力,因而被广泛的应用于军事侦察、资源探测、海洋观测、生态监测等方面。
目前星载SAR正朝着多极化、多波段、高分辨率宽测绘带等方向发展。其中,高分辨率宽测绘带是当前星载SAR技术的重要发展方向之一。对于常规的星载SAR条带模式,高方位分辨率和宽观测带之间是一种矛盾的关系,要实现宽观测带,则要牺牲方位向的空间分辨率;而要实现方位向高分辨率,则是以牺牲观测带宽度为代价。为了解决传统星载SAR体制所面临的上述矛盾关系,可以采用基于多通道天线技术的新体制星载SAR系统工作模式,利用空间采样与时间采样的时空等效性原理,同时实现高空间分辨率和宽观测带宽度。图1和图2给出了星载条带SAR和星载多通道天线SAR工作模式。
如图1所示,在常规的星载条带SAR模式下,SAR发射一个线性调频脉冲后,经过若干脉冲重复周期的时间,线性调频脉冲经地面散射后形成回波信号返回SAR天线,经雷达接收通道接收后,完成一次脉冲信号的发射和接收。
如图2所示,以3个通道接收为例(即星载SAR系统具有三个接收通道),星载多通道天线SAR工作模式下,在接收雷达回波信号的时候采用了3个接收通道同时接收。卫星发射一个线性调频脉冲后,历经若干脉冲重复周期的时间,经地面散射后形成回波信号返回SAR天线。此时,星载SAR的3个接收通道同时对回波信号进行接收,当满足偏置相位中心天线(Displacement Phase Centre Antenna,DPCA)条件时,利用空间采样与时间采样的时空等效性原理,可等效为将脉冲重复频率提高了3倍,从而可以在保证方位向分辨率的同时,实现宽观测带。
与常规的星载条带SAR工作模式不同,在星载多通道天线SAR进行数据接收时,雷达回波信号是通过不同的接收通道同时进行接收的。但是,实际中由于工艺水平的限制,每一个接收通道的幅度和相位特性是不相同的,并且它们随着环境温度、信号功率等因素发生变化,从而造成不同通道对信号的相位延时和幅度加权特性的不同,引起数据通道的幅度和相位特性不一致误差(简称幅相误差),进而导致在成像处理后生成的雷达图像的方位向上,出现成对回波虚假目标,导致主瓣峰值能量下降,空间分辨率变差,积分旁瓣比和峰值旁瓣比指标恶化。
发明内容
本发明提供了一种星载多通道天线SAR数据通道幅相误差校正平台。本平台利用接收通道幅相定标数据的信息,通过选取一个通道的幅相特性作为标准,其它通道的幅相特性和它进行除法运算,得到其它通道的幅相特性和选做标准通道的幅相特性之间的比值结果,补偿在多通道天线SAR特有的工作模式下,不同接收通道之间幅相特性的差异,使得它们具有同样的幅度和相位特性,同时利用检验反馈模块验证幅相误差校正的效果,将结果反馈到幅相定标模块,幅相定标模块根据反馈信息决定是否重新进行幅相误差定标。本发明可以有效的消除由于接收通道幅相不一致性所造成的方位向上虚假目标的出现,从而提高图像的可读性,具有重要的工程实用价值。
本发明提供了一种星载多通道天线SAR数据通道幅相误差校正平台,其特征在于,包括幅相定标模块、中间模块、幅相校正模块和检验反馈模块。幅相定标模块将各接收通道的幅相定标数据传递给中间模块;中间模块接收数据后,经过快速傅立叶变换后及一系列除法后,将所得的结果寄存器中的数据输出到幅相校正器模块中,再与多通道天线接收到的各接收通道中的数据在幅相校正器模块中进行幅相校正处理,输出幅相特性一致的数据;检验反馈模块将幅相特性一致的数据保存到二维存储器后,对幅相误差校正后的结果进行检验,根据检验的结果对幅相定标模块进行反馈。
幅相定标模块由信号发生器、可变衰减器、n组天线T/R组件、n组低噪声放大器和n组数传设备组成,n为正整数。信号发生器生成标准调频信号,通过可变衰减器进行信号衰减,然后衰减后的信号进入各天线T/R组件后,经过相应的各低噪声放大器进行发大,再通过相应的各数传设备完成信号的记录,并将记录的数据传递给中间模块。
中间模块由n组快速傅立叶变换器、n组暂存器、(n-1)组复数除法器和n-1组结果寄存器组成,其中n为天线通道数,且n为正整数。各暂存器暂存幅相定标模块各数传设备输出的数据,各快速傅立叶变换器分别从各暂存器中取出获取的数据进行傅立叶正变换到频域,并选取任意一个通道中的数据作为除数,其它通道数据变换到频域后的数据作为被除数分别传输到各复数除法器中进行复数除法运算,并将所得的结果存放在各结果寄存器。
幅相校正模块由(2n-2)组快速傅立叶变换器、(n-1)组复数除法器和n组寄存器组成;其中n为天线通道数,选做标准通道的数据不进行处理,且n为正整数;将多通道天线SAR各接收通道的数据暂存到各寄存器中,除标准通道外其他通道的数据在各快速傅立叶变换器中做正变换到频域;将变换后的各通道数据作为被除数,对应中间模块输出的各结果寄存器中的结果作为除数,在各复数除法器中作除法运算,再将各结果输出到相应的各快速傅立叶变换器做逆变换到时域,得到幅相特性一致的数据。
检验反馈模块由一组二维存储器、三组快速傅立叶变换器、一组共轭复数乘法器、一组结果寄存器组成;将幅相校正模块得到的幅相特性一致的数据全部输入到二维存储器中存储起来;选取一个距离门数据输入到两个快速傅立叶变换器中做正变换到频域;将变换后的数据输入到共轭复数乘法器中进行共轭相乘,将共轭相乘后的结果输入到快速傅立叶变换器中做逆变换到时域,得到时域滤波结果并进行判断,对幅相定标模块进行反馈。
本发明是一种星载多通道天线SAR数据通道幅相误差校正平台,其优点在于:
(1)处理速度高效。在所有的处理结构中基本采用的是并行处理,同时通过增加中间模块,将需要重复调用的结果存放于寄存器中,避免了重复运算,大大提高了处理速度。
(2)实用性好。利用了卫星自身接收通道幅相定标的结果,并没有增加卫星的载荷,没有增加工程实现的技术难度。整个平台处理流程简单,思路清晰,效率高效,效果明显,具有巨大的工程实用价值。
(3)移植性好。本平台所利用的器件都为较普通的器件,利用C语言进行开发,可以很方便的移植到各种平台下实现。
(4)精度高。利用其中一个通道的幅相特性作为标准,其它通道的幅相特性和它进行除法,这样就可以解决由于幅相定标模块,尤其是信号源自身所带来的误差。
(5)利用傅立叶变换到频域进行处理,减少了运算量,提高了处理速度和精度,具有更好的实用性。
(6)整个系统形成自适应闭环系统。接收通道幅相特性受环境、温度等外界因素的影响而发生变化。当设备环境、温度等外界因素发生变化而造成接收通道特性发生变化而造成误差校正不理想时,可以通过检验反馈模块检测到变化,并对幅相定标模块发出重新定标的命令,更新幅相定标模块的输出,从而获取精确的补偿效果。
(7)针对性强。在检验反馈模块中,从成像的角度考虑通道幅相误差校正效果的好坏,即检验方位向滤波后是否会产生虚假目标。
(8)可扩展性强。在检验反馈模块中,可以从其它应用的角度来考虑通道幅相误差校正效果的好坏,进行相应的改进和开发,减少了开发的成本和时间。
附图说明
图1是星载条带SAR的工作模式;
图2是星载多通道天线SAR的工作模式;
图3是本发明一种星载多通道天线SAR数据通道幅相误差校正平台的模块结构图;
图4是本发明一种星载多通道天线SAR数据通道幅相误差校正平台的幅相定标模块的内部结构图;
图5是本发明一种星载多通道天线SAR数据通道幅相误差校正平台的中间模块的内部结构图;
图6是本发明一种星载多通道天线SAR数据通道幅相误差校正平台的幅相校正模块的内部结构图;
图7是本发明一种星载多通道天线SAR数据通道幅相误差校正平台的检验反馈模块的内部结构图;
图8是本发明一种星载多通道天线SAR数据通道幅相误差校正平台的幅相定标模块的处理流程图;
图9是本发明一种星载多通道天线SAR数据通道幅相误差校正平台的中间模块的处理流程图;
图10是本发明一种星载多通道天线SAR数据通道幅相误差校正平台的幅相校正模块的处理流程图;
图11是本发明一种星载多通道天线SAR数据通道幅相误差校正平台的检验反馈模块的处理流程图;
图12a是本发明一种星载多通道天线SAR数据通道幅相误差校正平台未补偿时仿真结果方位向的剖面图;
图12b是本发明一种星载多通道天线SAR数据通道幅相误差校正平台补偿后仿真结果方位向的剖面图;
图13是本发明一种星载多通道天线SAR数据通道幅相误差校正平台所示多通道天线SAR各接收通道信号的存放顺序格式图;
图14a是本发明一种星载多通道天线SAR数据通道幅相误差校正平台误差补偿效果不好时,检验反馈模块所获取的结果图;
图14b是本发明一种星载多通道天线SAR数据通道幅相误差校正平台重新定标后,检验反馈模块所获取的结果图。
图中:1.幅相定标模块    101.信号发生器    102.可变衰减器
103a.T/R组件    103b.T/R组件    103x.T/R组件    104a.低噪声放大器
104b.低噪声放大器  104x.低噪声放大器  105a.数传设备  105b.数传设备
105x.数传设备  2.中间模块  201a.暂存器  201b.暂存器  201c.暂存器
201x.暂存器  202a.快速傅立叶变换器    202b.快速傅立叶变换器
202c.快速傅立叶变换器  202x.快速傅立叶变换器  203b.复数除法器
203c.复数除法器  203x.复数除法器  204b.结果寄存器  204c.结果寄存器
204x.结果寄存器  3.幅相校正模块   301a.寄存器      301b.寄存器
301c.寄存器      301x.寄存器      302b.快速傅立叶变换器
302c.快速傅立叶变换器       302x.快速傅立叶变换器
302(x+1).快速傅立叶变换器   302(x+2).快速傅立叶变换器
302(2x-1).快速傅立叶变换器  303b.复数除法器    303c.复数除法器
303x.复数除法器         4.检验反馈模块         401.二维存储器
402a.快速傅立叶变换器   402b.快速傅立叶变换器  402c.快速傅立叶变换器
403.共轭复数乘法器      404.结果寄存器
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明。
本发明提供了一种星载多通道天线SAR数据通道幅相误差校正平台。接收通道幅相定标是卫星工作的一个重要组成部分,它通过信号发生器、可变衰减器、天线T/R组件、低噪声放大器、数传设备完成接收通道幅相特性的记录。
本发明利用了接收通道幅相定标的数据,通过选取一个通道的幅相特性作为标准,其它通道的幅相特性和它进行除法,即可得到其它通道的幅相特性和选做标准通道的幅相特性之间的比值结果,在处理实际数据时,只需要用除标准通道外的其它通道的幅相特性除以相应的比值结果即可。这样不必考虑信号发生器发射的信号类型及信号的幅相特性,从而避免了信号发生器自身所引入的误差;另一方面,虽然选做标准通道的幅相特性并非完全理想,但校正后由于每一个通道的数据都具有同样的幅度和相位特性,因而方位向上将不会再出现指标变差、出现虚假目标等现象,而标准通道本身的非理想性对距离向上的影响则可在成像过程中进行统一补偿。
本发明提供了一种星载多通道天线SAR数据通道幅相误差校正平台,如图3所示,由幅相定标模块1、中间模块2、幅相校正模块3和检验反馈模块4组成;幅相定标模块1完成每一个接收通道幅相特性的记录;中间模块2完成幅相定标模块1数据的获取、傅立叶变换、及傅立叶变换变化后结果的存储;幅相校正器模块3完成星载多通道天线SAR数据的幅相校正;检验反馈模块4完成对误差校正效果的检验,并对幅相定标模块进行反馈。幅相定标模块1将各接收通道的幅相定标数据传递给中间模块2;中间模块2接收数据后,经过快速傅立叶变换及一系列除法后将结果存放在结果寄存器,接着把结果寄存器中的结果输出到幅相校正器模块3中,再与多通道天线接收到的各接收通道中的数据在幅相校正器模块3中进行幅相校正处理,输出幅相特性一致的数据;检验反馈模块4将幅相特性一致的数据保存在二维存储器401中后,取一个有效的距离门进行方位向的滤波,如果得到的结果不佳,需要重新进行幅相定标时,则对幅相定标模块1发送一个重新定标的指令,否则检验反馈模块4不发送任何指令,此时二维存储器中401的数据为有效数据。
如图4所示,幅相定标模块1由信号发生器101、可变衰减器102、n组天线T/R组件、n组低噪声放大器和n组数传设备组成,n为正整数,n组天线T/R组件分别为天线T/R组件103a、天线T/R组件103b、…、天线T/R组件102x;n组低噪声放大器分别为低噪声放大器104a、低噪声放大器104b、…、低噪声放大器104x;n组数传设备分别为数传设备105a、数传设备105b、…、数传设备105x。信号发生器101生成标准调频信号,通过可变衰减器102进行信号衰减,防止信号在各低噪声放大器中饱和失真;然后衰减后的信号分别输入到天线T/R组件103a至天线T/R组件103x,使信号携带T/R组件的幅相特性,再分别输入到相应的低噪声放大器104a至低噪声放大器104x进行发大,放大后的结果再分别通过相应的数传设备105a至数传设备105x完成信号的记录,并将记录的数据传递给中间模块2,完成所有n个接收通道的幅相特性记录过程,幅相定标模块1的处理流程如图8所示。
如图5所示,中间模块2由n组快速傅立叶变换器、n组暂存器、(n-1)组复数除法器和(n-1)组结果寄存器(n即天线通道数,且n为正整数)组成。n组快速傅立叶变换器为快速傅立叶变换器202a、快速傅立叶变换器202b、快速傅立叶变换器202c、…、快速傅立叶变换器202x;n组暂存器分别为暂存器201a、暂存器201b、暂存器201c、…、暂存器201x;(n-1)组复数除法器为复数除法器203b、复数除法器203c、…、复数除法器203x;(n-1)组结果寄存器分别为结果寄存器204b、结果寄存器204c、…、结果寄存器204x;暂存器201至暂存器201x存放幅相定标模块1的n个数传设备105a至数传设备105x输出的数据,记为A1,A2,…,An,快速傅立叶变换器202a至快速傅立叶变换器202x分别对应从暂存器201a至暂存器201x中取出获取的数据进行傅立叶正变换到频域,记为B1,B2,…,Bn,并选取任意一个通道作为标准通道,以其中的数据作为除数。本实施例中,取T/R组件103a、低噪声放大器104a和数传设备105a作为标准通道,其他通道的数据分别变换到频域后的数据作为被除数分别传输到对应的复数除法器203b至复数除法器203x中进行复数除法运算,即Bi/B1(i=2,3,…,n),并将所得的结果分别对应存放在各结果寄存器204b至结果寄存器204x中,记为C2,C3,…,Cn,处理流程如图9所示。将这些结果保存在这(n-1)个结果寄存器中,可以方便调用,避免了重复计算,提高了处理效率。
如图6所示,幅相校正模块3由(2n-2)组快速傅立叶变换器、(n-1)组复数除法器和n组寄存器组成(其中,n为天线通道数且为正整数,本实施例中,选多通道天线SAR接收通道1数据作为标准通道,其数据不进行处理)。(2n-2)组快速傅立叶变换器分别为快速傅立叶变换器302b、快速傅立叶变换器302c、…、快速傅立叶变换器302x、快速傅立叶变换器302(x+1)、快速傅立叶变换器302(x+2)、…、快速傅立叶变换器2x-1;(n-1)组复数除法器分别为复数除法器303b、复数除法器303c、…、复数除法器303x;n组寄存器分别为寄存器301a、寄存器301b、寄存器301c、…、寄存器301x。根据图13中所示多通道天线SAR各接收通道信号的存放顺序,读入星载多通道天线SAR数据,每一次读入一次脉冲接收的数据,即一次同时读入n个通道的数据,记为S1,S2,…,Sn。这样可以并行处理,大大提高处理效率。将n条多通道天线SAR各接收通道的数据分别对应暂存到寄存器301a至寄存器301x中,除多通道天线SAR接收通道1数据外的其他通道数据在快速傅立叶变换器302b至快速傅立叶变换器302x中做正变换到频域,结果记为92,Q3…,Qn;将变换后的各通道数据作为被除数,对应中间模块2输出的结果寄存器204b至结果寄存器204x中的数据结果C2,C3,…,Cn作为除数,分别在复数除法器303b至复数除法器303x中分别作除法运算,采用并行模式,同时完成复数除法的操作,即Qi/Ci,结果记为P2,P3,…,Pn;再将各结果分别输出到相应的快速傅立叶变换器302(x+1)至快速傅立叶变换器302(2x-1)作逆变换到时域。然后重复以上的操作,直至完成所有数据的处理,处理流程如图10所示,得到幅相特性一致的数据。
如图7所示,检验反馈模块4由1组二维存储器、3组快速傅立叶变换器、1组共轭复数乘法器、1组结果寄存器组成。1组二维存储器为二维存储器401;3组快速傅立叶变换器分别为快速傅立叶变换器402a、快速傅立叶变换器402b、快速傅立叶变换器402c;1组共轭复数乘法器为共轭复数乘法器403;1组结果寄存器为结果寄存器404。将校正后幅相一致的数据存储在二维存储器401中,存放的格式如图13所示。本实施例中,取最中间的距离门的数据,记为LO;进行方位向的滤波,将LO输入到快速傅立叶变换器402a和快速傅立叶变换器402b中做正变换到频域,结果记为T1,T2;将变换到频域的数据T1,T2输入到共轭复数乘法器403中完成共轭相乘,结果记为R1,并将结果输入到快速傅立叶变换器402c中做逆变换到时域,结果记为R0,结果保存到结果寄存器404中。通过判断结果R0是否存在误差补偿不完全的现象,如果得到的结果不佳,需要重新进行幅相定标时,则向幅相定标模块1发送一个重新定标的指令,否则检验反馈模块4不发送任何指令,此时二维存储器401中的数据为有效数据。如图14a、14b所示,对幅相定标模块1进行反馈。处理流程如图11所示。
如图14a所示,是误差补偿效果不好时,检验反馈模块所获取的结果,由图可以看出,在主瓣两边出现了很强的旁瓣,如果用此时用二维存储器中的数据进行成像,最终得到的成像质量将恶化,故此时需要向幅相定标模块发出重新定标的命令。
如图14b所示,是重新定标后,检验反馈模块所获取的结果,由图可以看出,在主瓣两边的旁瓣被很大的抑制,此时可用二维存储器中的数据进行成像,不需要向幅相定标模块发出重新定标的命令。
利用本平台点做目标仿真对比,仿真参数如表格一所示,在此基础上完成了对平台有效性、精确性、高效性的测试。
            表格一仿真参数表
  参数   参数值
  轨道参数   轨道半长轴   7000km
  轨道倾角   98.6度
  近地点幅角   90.0度
  升交点赤经   120.0度
  轨道偏心率   0.001
  调频信号参数   信号带宽   110.0MHz
  信号采样率   120.0MHz
  脉冲宽度   20e-6s
  其它参数   工作波长   0.10m
  天线长度   16.2m
  接收通道数   3
  脉冲重复频率   1000.0Hz
仿真结果如表格二所示:
            表格二指标对比仿真参数表
  补偿前结果   补偿后结果
  方位向指标   分辨率(m)   2.951   2.545
  峰值旁瓣比(dB)   -11.860   -19.314
  积分旁瓣比(dB)   -9.641   -16.867
  距离向指标   地距分辨率(m)   2.442   2.338
  峰值旁瓣比(dB)   -14.527   -13.192
  积分旁瓣比(dB)   -10.674   -8.013
由表格二所示结果可以看出,当不进行通道幅相校正的时候,在方位向上旁瓣明显抬高,造成了方位向上能量泄露,分辨率变差,虚假目标的出现;在距离向上,由于方位向和距离向的耦合,也使指标收到了一些影响。使用本发明的平台,能有效地消除这些问题,通过验证取得了较好的结果。
如图12a所示,为没有进行补偿时方位向的剖面图,由图可以看出,在中间主瓣的两边出现了两个很高的旁瓣,由于旁瓣能量较高,造成了主瓣能量下降,在真实目标的两侧出现虚假目标;
如图12b所示,为补偿后方位向的剖面图,可以看出旁瓣被抑制,不会出现虚假目标,同时在分辨率、峰值旁瓣比、积分旁瓣比等指标上也有很大提高。说明了平台的有效性和精准性。
图13是一种星载多通道天线SAR数据存放方式,它首先按方位向接收脉冲信号划分,由于每一次接收脉冲的同时,有n个通道进行同时接收,故按通道顺序进行数据的存储。实际中对每一个脉冲的接收是按一定采样率进行采样,这样每一个脉冲记录实际是将采样点按脉冲顺序存放,这样就形成了一个二维的数据,分别称为方位向和距离向。

Claims (3)

1.一种星载多通道天线SAR数据通道幅相误差校正装置,其特征在于,包括幅相定标模块、中间模块、幅相校正模块和检验反馈模块;幅相定标模块将各接收通道的幅相定标数据传递給中间模块;中间模块接收数据后,经过快速傅立叶变换后及一系列除法后,将所得的结果寄存器中的数据输出到幅相校正模块中再与多通道天线接收到的各接收通道中的数据在幅相校正器模块中进行幅相校正处理,输出幅相特性一致的多通道天线的各通道SAR数据;检验反馈模块将幅相特性一致的数据保存到二维存储器后,对幅相误差校正后的结果进行检验,根据检验的结果对幅相定标模块进行反馈;
所述中间模块由n个快速傅立叶变换器、n个暂存器、(n-1)个复数除法器和n-1个结果寄存器组成,其中n为天线通道数,且n为正整数;各暂存器暂存幅相定标模块各数传设备输出的数据,各快速傅立叶变换器分别从各暂存器中取出获取的数据进行傅立叶正变换到频域,并选取任意一个通道中的数据作为除数,其它通道数据变换到频域后的数据作为被除数分别传输到各复数除法器中进行复数除法运算,并将所得的结果存放在各结果寄存器;所述幅相校正模块由(2n-2)个快速傅立叶变换器、(n-1)个复数除法器和n个寄存器组成,其中n为天线通道数,选做标准通道的数据不进行处理,且n为正整数;将多通道天线SAR各接收通道的数据暂存到各寄存器中,除标准通道外其他通道的数据分别在(n-1)个快速傅立叶变换器中做正变换到频域;将变换后的各通道数据作为被除数,对应中间模块输出的各结果寄存器中的结果作为除数,在各复数除法器中作除法运算,再将各结果输出到相应的另(n-1)个快速傅立叶变换器做逆变换到时域,得到幅相特性一致的多通道天线的各通道SAR数据。
2.根据权利要求1所述一种星载多通道天线SAR数据通道幅相误差校正装置,其特征在于:所述幅相定标模块由信号发生器、可变衰减器、n个天线T/R组件、n个低噪声放大器和n个数传设备组成,n为正整数;信号发生器生成标准调频信号,通过可变衰减器进行信号衰减,然后衰减后的信号进入各天线T/R组件后,经过相应的各低噪声放大器进行发大,再通过相应的各数传设备完成信号的记录,并将记录的数据传递给中间模块。
3.根据权利要求1所述一种星载多通道天线SAR数据通道幅相误差校正装置,其特征在于:所述检验反馈模块由一个二维存储器、三个快速傅立叶变换器、一个共轭复数乘法器、一个结果寄存器组成;将幅相校正模块得到的幅相特性一致的多通道天线的各通道SAR数据全部输入到二维存储器中存储起来;选取一个距离门数据输入到两个快速傅立叶变换器中做正变换到频域;将变换后的数据输入到共轭复数乘法器中进行共轭相乘,将共轭相乘后的结果输入到第三个快速傅立叶变换器中做逆变换到时域,得到时域滤波结果并进行判断,对幅相定标模块进行反馈。
CN2008101015225A 2008-03-07 2008-03-07 一种星载多通道天线sar数据通道幅相误差校正平台 Expired - Fee Related CN101236247B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008101015225A CN101236247B (zh) 2008-03-07 2008-03-07 一种星载多通道天线sar数据通道幅相误差校正平台

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008101015225A CN101236247B (zh) 2008-03-07 2008-03-07 一种星载多通道天线sar数据通道幅相误差校正平台

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101236247A CN101236247A (zh) 2008-08-06
CN101236247B true CN101236247B (zh) 2010-06-16

Family

ID=39919996

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008101015225A Expired - Fee Related CN101236247B (zh) 2008-03-07 2008-03-07 一种星载多通道天线sar数据通道幅相误差校正平台

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101236247B (zh)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101644765B (zh) * 2009-04-23 2012-03-14 中国科学院声学研究所 一种用于水声换能器线阵的幅相误差校正方法
CN102193088B (zh) * 2010-02-09 2013-02-20 中国科学院电子学研究所 合成孔径雷达校准闭环校准网络及校准与误差补偿方法
CN103018739B (zh) * 2011-09-20 2014-07-09 中国科学院电子学研究所 一种校正多通道幅相误差的微波三维成像方法
CN102955158B (zh) * 2012-06-04 2014-05-07 北京航空航天大学 一种提高地面运动目标检测性能的多基线设计方法
CN102749620B (zh) * 2012-06-13 2014-01-22 北京航空航天大学 一种弹载/机载雷达单脉冲前视成像处理方法
CN102769601B (zh) * 2012-06-18 2015-02-11 西安空间无线电技术研究所 星载数字波束形成网络接收通道幅相误差校准系统及方法
CN102944885B (zh) * 2012-11-19 2014-07-09 中国人民解放军国防科学技术大学 一种卫星导航信号模拟多通道一致性方法及装置
CN103439888B (zh) * 2013-08-15 2015-08-19 北京航空航天大学 多通道星载sar天线控制误差补偿方法
CN103675861B (zh) * 2013-11-18 2015-07-08 航天恒星科技有限公司 一种基于星载gnss多天线的卫星自主定轨方法
CN103760534B (zh) * 2014-01-19 2015-10-21 中国人民解放军国防科学技术大学 一种星载sar数据的电离层色散效应校正方法
CN104931968A (zh) * 2015-06-18 2015-09-23 西安电子科技大学 基于FPGA的InSAR通道幅相误差估计方法
CN108267723A (zh) * 2017-01-04 2018-07-10 南京智慧魔方电子科技有限公司 陆基短距k波段雷达的离线在线式幅相误差校正方法
CN106950565A (zh) * 2017-01-24 2017-07-14 王洋 星载sar成像抖动补偿方法、成像方法
CN110389323B (zh) * 2018-04-18 2021-06-11 北京航空航天大学 多通道星载sar相位均衡方法、装置、存储介质及设备
CN108562899B (zh) * 2018-04-20 2021-08-20 西安电子科技大学 高分辨极化sar目标图像快速仿真方法
CN110018455B (zh) * 2019-04-11 2023-08-08 上海卫星工程研究所 星载sar成像接收通道间幅相一致性误差定标测量方法
CN110703251B (zh) * 2019-11-07 2022-02-18 中国科学院电子学研究所 一种矫正通道误差的方法、装置、设备和存储介质
CN111371470B (zh) * 2020-03-13 2021-10-29 上海航天测控通信研究所 定标噪声源分配网络装置
CN113176565B (zh) * 2021-03-18 2023-01-03 中国科学院空天信息创新研究院 多通道sar距离模糊抑制方法和装置
CN113534071A (zh) * 2021-06-07 2021-10-22 北京理工大学 星载多通道sar通道校正实时处理算法
CN114185017B (zh) * 2022-02-16 2022-05-31 中国科学院空天信息创新研究院 一种方位多通道天线有源馈电幅相误差控制方法
CN114185016B (zh) * 2022-02-16 2022-05-17 中国科学院空天信息创新研究院 多通道星载sar天线通道间幅相误差的测量与补偿方法
CN114994624B (zh) * 2022-08-05 2022-10-25 中国科学院空天信息创新研究院 一种星载多基sar系统通道性能指标测量方法
CN115586501B (zh) * 2022-11-25 2023-03-10 四川九洲电器集团有限责任公司 一种基于fpga多通道基带数据幅相补偿的实现方法
CN115792770B (zh) * 2023-02-13 2023-05-09 成都中创锐科信息技术有限公司 矢量网络分析仪通道间固有相参校准数据获取方法及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1296157A2 (de) * 2001-09-21 2003-03-26 EADS Deutschland GmbH Verfahren zur Kalibrierung der Radarsignale an den Subaperturen der Antenne eines zweikanaligen SAR/MTI Radarsystems
CN1746700A (zh) * 2005-10-11 2006-03-15 汪柏年 一种基于超声波或声波连续声场鉴相原理的位移/距离测量方法及其装置
CN101046492A (zh) * 2006-03-28 2007-10-03 华为技术有限公司 一种双端口网络参数测试方法
CN101135726A (zh) * 2007-09-21 2008-03-05 北京航空航天大学 一种星载sar内定标信号处理平台系统及实现方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1296157A2 (de) * 2001-09-21 2003-03-26 EADS Deutschland GmbH Verfahren zur Kalibrierung der Radarsignale an den Subaperturen der Antenne eines zweikanaligen SAR/MTI Radarsystems
CN1746700A (zh) * 2005-10-11 2006-03-15 汪柏年 一种基于超声波或声波连续声场鉴相原理的位移/距离测量方法及其装置
CN101046492A (zh) * 2006-03-28 2007-10-03 华为技术有限公司 一种双端口网络参数测试方法
CN101135726A (zh) * 2007-09-21 2008-03-05 北京航空航天大学 一种星载sar内定标信号处理平台系统及实现方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
赵红梅,王华力,牟善祥,姚红超,周顺.宽带DBF系统多通道校正及性能分析.无线电通信技术34 2.2008,34(2),第48-50页.
赵红梅,王华力,牟善祥,姚红超,周顺.宽带DBF系统多通道校正及性能分析.无线电通信技术34 2.2008,34(2),第48-50页. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN101236247A (zh) 2008-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101236247B (zh) 一种星载多通道天线sar数据通道幅相误差校正平台
CN110412568B (zh) 基于扩展方位角相位编码的距离模糊杂波抑制方法
US6911937B1 (en) Digital polarimetric system
CN106226761B (zh) 一种高性能相干高频雷达多频探测方法
CN104111448A (zh) Mimo雷达收发阵列误差的联合校正方法
CN104166141A (zh) 基于子带合成的多输入多输出合成孔径雷达系统设计方法
CN102901964B (zh) 二维多孔径ScanSAR成像方法
CN104502900B (zh) 一种单频网雷达多目标跟踪方法
CN110412570B (zh) 基于空间脉冲相位编码的hrws-sar成像方法
CN109738856A (zh) 一种基于时间反演的噪声抑制Capon有源目标DOA估算方法
CN106324559A (zh) 一种大基线四元阵宽带信号测向系统及方法
CN104714231A (zh) 一种基于完全互补序列和相位补偿的mimo sar成像方法
CN110824466A (zh) 一种多目标跟踪系统及其dbf通道校准fpga实现方法
CN110426670A (zh) 基于tls-cs的外辐射源雷达超分辨doa估计方法
CN101464514B (zh) 步进频率雷达系统的校准方法与校准处理器
Swindlehurst et al. Applications of array signal processing
Chen et al. Synthetic impulse and aperture radar (SIAR): a novel multi-frequency MIMO radar
CN117310707B (zh) 一种方位多通道星载sar在轨方位向方向图提取方法
CN110658502A (zh) 一种幅相误差校正方法
Nagesh et al. Array position optimisation for compressed sensing mimo radar based on mutual coherence minimisation
CN108387868A (zh) 一种基于信号到达角度差测量的扫描式辐射源定位方法
Boonstra et al. Calibration, sensitivity and RFI mitigation requirements for LOFAR
Takayama et al. Hybrid SIMO and MIMO sparse array radar
Kenderdine et al. A Survey of Galactic Radiation at 38 Mc/s: I. Declinations+ 10° to+ 45°
Pu et al. Joint generalized inner product method for main lobe jamming suppression in distributed array radar

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20100616

Termination date: 20110307