CN104215948B - 一种基于参考信号的星载sar回波校正和脉冲压缩方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种基于参考信号的星载SAR回波校正和脉冲压缩方法，包括参考信号和回波信号的噪声和干扰抑制，参考信号中获取幅度校正和相位补偿因子，回波信号幅度校正和相位补偿。通过基于参考信号的星载SAR回波校正和补偿，可降低由于系统非理想幅相特性引起的信号畸变误差对后续成像处理步骤和图像聚焦效果的影响，也一定程度能够缓解高分辨星载SAR系统对信号源等单机苛刻的幅相特性指标参数要求。本发明中的补偿和校正方法简单、易于实现，大大提高了运算效率。

Description

一种基于参考信号的星载SAR回波校正和脉冲压缩方法
技术领域
本发明涉及一种基于参考信号的星载SAR回波校正和脉冲压缩方法，属于脉冲雷达设计技术领域。
背景技术
星载合成孔径雷达(SAR)作为一种重要的对地高分辨率微波遥感的观测手段，近几年来受到越来越多的重视。SAR具有全天时、全天候的工作能力，且可以在多频段、多极化方式下获得目标的高分辨率图像，因此在地形测绘、海洋监测、减灾防灾、农业、林业和军事侦察等领域发挥着重要作用。
通常，SAR通过发射大带宽信号获得高的距离向分辨率。当系统瞬时带宽较大时，系统整个链路的非理想特性会引起宽带信号带内的显著畸变，幅相失真很难满足要求；同时大功率发射也会引起信号时宽外的波形畸变。上述信号畸变误差会导致脉冲压缩输出信号峰值偏移、主瓣展宽和旁瓣升高且非对称等畸变，引起最终SAR图像目标定位不准、分辨率达不到预期指标、虚假目标干扰和对比度变差等，当信号畸变较大时，甚至会引起后续成像处理步骤中加窗操作压低旁瓣不明显、基于Chirp Scaling原理的成像算法失效等问题。
现代高速数字信号处理技术近年来高速发展，它具有非常好的灵活性和较大的可靠性，利用星载SAR系统后续数字信号处理的灵活性可对系统畸变和误差进行补偿。
陈杰等在2008年3月专利申请号“CN200710122106”的题为“一种星载SAR内定标信号处理平台系统及实现方法”中给出相位误差的提取和分解方法，通过分解得到的各次相位误差峰峰值对雷达系统工作状态进行定量的描述，其提取和分解的相位误差也可应用于后续的成像处理系统以提高成像质量。由于应用方向的不同，该专利中未涉及成像处理中的幅度校正和相位补偿因子计算和补偿问题。
朱国富等在“国防科技大学学报”2001年1期的题为“用相位梯度法校正超宽带雷达系统的相位误差”中给出了一种在时域估计和校正回波信号携带的系统相位误差的方法，该方法可以估计和校正包括系统各部分器件、天线及传播过程中的介质等各种因素引起的回波相位误差。该方法的不足在于必须对类似角反射器这样的强散射点回波才能较准确地提取误差，对地物的依赖性强，也不适用于自动化处理；另外该方法也不能估计和校正回波信号携带的系统幅度误差。
矫伟等在“电子与信息学报”2005年第12期的题为“基于内定标信号的合成孔径雷达系统幅相误差的提取和校正”中根据合成孔径雷达的三路定标设计，提出了基于三路内定标信号的收发系统幅相误差的提取和校正方案。该文中的方法可以很好地提高后续图像处理的质量，但未涉及参考信号本身所含有的干扰噪声对幅度校正和相位补偿及脉冲压缩的影响，当参考信号本身存在较大误差时，降低了后续成像处理中幅度校正和相位补偿及脉冲压缩的性能，影响图像聚焦的质量；文中也未涉及幅度和相位校正因子联合计算方法，也未考虑后续采用的成像处理算法对所计算的幅度和相位校正因子的影响，增大整个成像处理算法的运算量。
根据现有公开的资料查询，目前尚没有在采用参考信号的SAR回波校正和脉冲压缩时考虑参考信号本身非理想误差因素对补偿校正效果影响的相关方法。
发明内容
本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供了一种改进的基于参考信号的SAR回波校正和脉冲压缩方法，本方法对参考信号采用时域和频域噪声、干扰抑制后提取回波信号幅度校正和相位补偿因子，然后对频域中进行噪声干扰抑制后的回波信号进行幅度校正和相位补偿操作，解决了系统非理想特性引起的信号固定畸变误差对后续成像处理步骤和图像聚焦效果的影响问题，一定程度上缓解高分辨星载SAR系统对信号源等单机苛刻的指标参数要求。
本发明技术解决方案：
一种基于参考信号的星载SAR回波校正和脉冲压缩方法包括：参考信号幅度校正和相位补偿因子的计算和星载SAR回波信号处理两部分；
参考信号幅度校正和相位补偿因子的计算步骤如下：
(a1)将星载SAR回波信号的参考信号在时域进行脉间平均，得到脉间平均后的参考信号，并将参考信号中小于设定门限的随机噪声进行置零处理得到置零处理后的参考信号；
(a2)对步骤(a1)中置零处理后的参考信号进行两边对称补零，并对补零后的参考信号进行傅里叶变换；
(a3)利用滤波器滤除步骤(a2)中傅里叶变换后的参考信号的带外噪声、干扰和带内的窄带干扰；
(a4)利用步骤(a3)中滤波后的参考信号计算得到星载SAR回波信号幅度校正和相位补偿因子；
(a5)对步骤(a4)中计算得到星载SAR回波信号幅度校正和相位补偿因子进行修正得到修正后的幅度校正和相位补偿因子；
星载SAR回波信号处理的步骤如下：
(b1)对星载SAR回波信号进行两边对称补零，并对补零后的星载SAR回波信号进行快速傅里叶变换；
(b2)利用滤波器滤除步骤(b1)中傅里叶变换后的星载SAR回波信号的带外噪声、干扰和带内的窄带干扰；
(b3)若进行处理的星载SAR回波信号后续进行CS(Chirp Scaling)类成像算法，则进入步骤(b5)，否则进入步骤(b4)；
(b4)利用步骤(a4)得到的幅度校正和相位补偿因子对星载SAR回波信号进行幅度校正和相位补偿，并对幅度校正和相位补偿后的星载SAR回波信号进行逆快速傅里叶变换，获得幅度校正和相位补偿及脉冲压缩后的星载SAR回波信号,并进入步骤(b6)；
(b5)利用步骤(a5)得到的修正后的幅度校正和相位补偿因子对步骤(b3)中的星载SAR回波信号进行幅度校正和相位补偿，并对幅度校正和相位补偿后的星载SAR回波信号进行逆快速傅里叶变换，获得未进行脉冲压缩的幅度相位校正补偿后的星载SAR回波信号,并进入步骤(b6)；
(b6)星载SAR回波幅度校正和相位补偿结束，进入后续成像算法。
所述步骤(a1)中的设定门限其中，表示的方差，表示步骤(a1)中脉间平均后的参考信号在随机噪声支撑域NT的值。
所述步骤(a2)和(b1)中对参考信号和星载SAR回波信号进行两边对称补零的个数分别为：
其中表示向上取整，Nr为每一星载SAR脉冲回波信号的采样点数，Ntr为参考信号总的采样点数。
所述步骤(a3)和(b2)中的滤波器模型为：
HInf(f)＝HOb(f)HIb(f)
其中，Bpoc为距离向脉冲压缩处理带宽，为第k个窄带干扰所处频带的下限，为第k个窄带干扰所处频带的上限，Kinf为信号带内窄带干扰的总个数。
所述步骤(a4)中幅度校正和相位补偿因子的计算方式如下：
其中，RInf(f)为滤波后的参考信号。
所述步骤(a5)中修正后的幅度校正和相位补偿因子的计算方式如下：
CAPL(f)＝CAP(f)SIdeal(f)
其中，SIdeal(f)为星载SAR理想的发射信号的频域表示，SIdeal(f)＝exp(-jπf2/Kr)；Kr为信号调频斜率。
所述步骤(b4)中利用步骤(a4)得到的幅度校正和相位补偿因子对星载SAR回波信号进行幅度校正和相位补偿的具体方式如下：
SAP(f)＝SInf(f)CAP(f)
其中，SAP(f)表示补偿后的星载回波信号。
所述步骤(b5)中获得未进行脉冲压缩的幅度相位校正补偿后的星载SAR回波信号的具体方式如下：
SAPL(f)＝SInf(f)CAPL(f)
其中SAPL(f)为星载SAR回波信号的频域表示，SInf(f)为滤波后的回波信号的频域表示，f表示频域的变量。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)相对于现有技术中未进行噪声和干扰抑制的参考信号会使得成像输出响应具有较高的主旁瓣比和积分旁瓣比，恶化了图像对比度的方法，本发明对参考信号和回波信号进行了时域和频域的噪声和干扰抑制后进行幅度校正和相位补偿因子的计算，抑制了参考信号中噪声和干扰对图像质量的影响，大大提高了图像对比度，降低了主旁瓣比和积分旁瓣比，图像处理准确性高。
(2)本发明提出了幅度校正和相位补偿联合补偿因子，无需分别计算幅度校正因子和相位补偿因子，提高了算法效率，节约了硬件成本。
(3)本发明中幅度校正和相位补偿联合补偿因子可以在频域进行校正补偿的同时实现了脉冲压缩，较时域实现校正补偿的方法具有更高的运算效率，适用性大大增强。
(4)本发明中可以根据后续成像处理算法的需求选用修正的幅度校正和相位补偿联合补偿因子，该修正的校正补偿因子考虑了反卷积操作对幅度校正和相位补偿因子的影响，使得校正后的回波信号具有线性调频特性，满足后续信号处理的需要，使得整个回波校正和脉冲压缩方法步骤简单，更适合于工程实现，在大幅度改善图像质量同时不增大成像算法的运算复杂度。
(5)本发明为得到未进行脉冲压缩的幅度相位校正补偿后的回波信号，采用的方法是星载SAR理想的发射信号与校正补偿后的回波信号在频域进行反卷积操作，获得未进行脉冲压缩的幅度相位校正补偿后的回波信号，通过算法结果发现可以直接采用修正后的补偿因子对回波信号进行幅度校正和相位补偿即可得到未进行脉冲压缩的幅度相位校正补偿后的回波信号，在实现校正补偿的同时实现反卷积操作，大大提高了运算效率，节省了成本，实用性大大增强。
附图说明
图1是本发明实施例中参考信号样本的波形图；
图2是本发明实施例中参考信号样本脉间平均后的波形图；
图3是本发明实施例中置零处理后的参考信号波形图；
图4是本发明实施例中补零后的参考信号的幅度谱；
图5是本发明实施例中带外噪声和窄带干扰抑制滤波器幅度响应曲线；
图6是本发明实施例中回波信号幅度校正和相位补偿因子；
图7是本发明实施例中点目标星载SAR回波脉冲波形；
图8是本发明实施例中回波幅度校正和相位补偿及脉冲压缩输出波形；
图9是本发明实施例中修正的回波幅度校正和相位补偿补偿因子；
图10是本发明实施例中未进行脉冲压缩的幅度相位校正补偿后的回波的波形；
图11是本发明方法流程图。
具体实施方式
下面本发明结合附图和以一个具体实施例进一步说明本发明的工作原理和工作过程。
如图11所示，一种基于参考信号的星载SAR回波校正和脉冲压缩方法，该方法主要包括参考信号噪声干扰抑制后幅度校正和相位补偿因子计算和星载SAR回波信号噪声干扰抑制后幅度校正和相位补偿两大部分，包括步骤如下：
一、参考信号处理部分处理步骤如下：
(a1)将由SAR系统内定标单元计算得到或者通过延时线定标方法得到参考信号Rk(n)(n＝1,2,…,Ntr，Ntr为参考信号总的采样点数)在时域进行脉间平均(k＝1,2,…,K为参考信号样本序号，共获得K个参考信号样本)，脉间平均后的参考信号，表示为
随后对小于门限γth的随机噪声进行置零处理(参考信号中存在随机噪声，小于门限的参考信号就被认为是参考信号中的随机噪声，所以要把随机噪声置0处理，就是把小于门限的随机噪声置0)，并保留大于门限值的固定干扰，其中γth取值为中随机噪声统计均方根值σn的3倍，表示为
其中，其中，表示的方差，表示步骤(a1)中脉间平均后的参考信号在随机噪声支撑域NT的值(支撑域指的是一个信号存在的区间，在此指的是参考信号中仅存在随机噪声的时间区间或者时间范围)。
以γth为门限值，对置零处理后参考信号可以表示为
(a2)对步骤(a1)中置零处理后的参考信号进行两边对称补零，并对补零后的参考信号进行傅里叶变换。
(a21)对参考信号Rth(n)进行两边对称补零，补零后参考信号记作Rzo(n)，补零个数Nzo为
其中表示向上取整，Nr为每一星载SAR脉冲回波信号的采样点数，Ntr为参考信号总的采样点数。(星载SAR一般都为脉冲雷达，它发射好多个脉冲，所以回波信号也就是接收到好多个脉冲的回波，这里指的是其中一脉冲的回波信号，也就是每一脉冲回波信号)
(a22)对参考信号Rzo(n)进行FFT(傅里叶变换)变换至频域，表示为
Rzo(f)＝FFT[Rzo(n)]
(a3)利用滤波器HInf(f)滤除Rzo(f)带外的噪声和干扰和带内的窄带干扰，滤波后的参考信号记为RInf(f)，即
RInf(f)＝Rzo(f)HInf(f)
其中
HInf(f)＝HOb(f)HIb(f)
其中，Bpoc为距离向脉冲压缩处理带宽，为第k个窄带干扰所处频带的下限，为第k个窄带干扰所处频带的上限，Kinf为信号带内窄带干扰的总个数。
(a4)计算回波信号幅度校正和相位补偿因子CAP(f)，表示为
其中，RInf(f)为滤波后的参考信号；*表示共轭。
(a5)利用步骤(a4)得到的幅度校正和相位补偿因子对星载SAR回波信号进行幅度校正和相位补偿，并对步骤(b3)中幅度校正和相位补偿后的星载SAR回波信号进行逆快速傅里叶变换IFFT变换，获得幅度校正和相位补偿及脉冲压缩后的星载SAR回波信号；
修正后的幅度校正和相位补偿因子的计算方式如下：
CAPL(f)＝CAP(f)SIdeal(f)
其中，SIdeal(f)为星载SAR理想的发射信号的频域表示，SIdeal(f)＝exp(-jπf2/Kr)；Kr为信号调频斜率RInf(f)为滤波后的参考信号。理想的发射信号就是没有幅度相位误差的发射信号，它和理想的回波信号的关系就是时间延迟关系。
二、回波信号处理部分处理步骤如下：
(b1)对星载SAR回波信号进行两边对称补零，并对补零后的星载SAR回波信号进行快速傅里叶变换；
(b11)对回波信号S(n)进行进行两边对称补零，补零后参考信号记作Szo(n)，补零个数Nso为
(b12)对回波Szo(n)FFT变换至频域，即
Szo(f)＝FFT[Szo(n)]
(b2)采用滤波器HInf(f)滤除回波带外的噪声和干扰和带内的窄带干扰，滤波后的回波信号记为SInf(f)，表示为
SInf(f)＝Szo(f)HInf(f)
(b3)若进行处理的星载SAR回波信号后续进行CS类成像算法，则进入步骤(b4)，否则进入步骤(b5)；
(b4)利用步骤(a5)得到的修正后的幅度校正和相位补偿因子对步骤(b3)中的星载SAR回波信号进行幅度校正和相位补偿，获得未进行脉冲压缩的幅度相位校正补偿后的星载SAR回波信号,并进入步骤(b6)；
(b4)利用步骤(a4)得到的幅度校正和相位补偿因子对星载SAR回波信号进行幅度校正和相位补偿，并对幅度校正和相位补偿后的星载SAR回波信号进行逆快速傅里叶变换，获得幅度校正和相位补偿及脉冲压缩后的星载SAR回波信号,并进入步骤(b6)；
采用补偿因子CAP(f)对回波信号进行幅度校正和相位补偿，补偿后的回波信号记作SAP(f)，即
SAP(f)＝SInf(f)CAP(f)
幅度校正和相位补偿后的回波信号SAP(f)IFFT后即完成了回波的距离向脉冲压缩，表示为
SAP(n)＝IFFT[SAP(f)]
对于距离-多普勒成像(RD)算法，距离徙动成像(RMA)算法等可以直接进入距离徙动校正、方位向聚焦等后续成像处理操作。
(b5)利用步骤(a5)得到的修正后的幅度校正和相位补偿因子对步骤(b3)中的星载SAR回波信号进行幅度校正和相位补偿，并对幅度校正和相位补偿后的星载SAR回波信号进行逆快速傅里叶变换，获得未进行脉冲压缩的幅度相位校正补偿后的星载SAR回波信号,并进入步骤(b6)；
获得未进行脉冲压缩的幅度相位校正补偿后的星载SAR回波信号的具体方式如下：
SAPL(f)＝SInf(f)CAPL(f)
其中SAPL(f)为星载SAR回波信号的频域表示，SInf(f)为滤波后的回波信号的频域表示，f表示频域的频率。
将SAPL(f)进行IFFT得到未进行脉冲压缩的幅度相位校正补偿后的时域回波信号，表示为
SAPL(n)＝IFFT[SAPL(f)]
(b6)星载SAR回波校正和脉冲压缩结束，进入后续成像算法。
步骤(b5)的推导说明：在进行算法设计时，为得到未进行脉冲压缩的幅度相位校正补偿后的回波信号SAPL(n)，采用的方法是：星载SAR理想的发射信号SIdeal(n)与校正补偿后的回波信号SAP(n)在频域进行反卷积操作，获得未进行脉冲压缩的幅度相位校正补偿后的回波信号SAPL(n)，在此为了运算快速，反卷积也在频域实现，表示为
SAPL(f)＝SAP(f)SIdeal(f)＝SInf(f)CAP(f)SIdeal(f)＝SInf(f)CAPL(f)
其中，
CAPL(f)＝CAP(f)SIdeal(f)
SIdeal(f)＝exp(-jπf2/Kr)
其中，SAPL(f)和SIdeal(f)分别为SAPL(n)和SIdeal(n)的频域表示，CAPL(f)。
由上式可以看出，步骤(b5)可以直接采用修正后的补偿因子CAPL(f)对回波信号SInf(f)进行幅度校正和相位补偿即可得到未进行脉冲压缩的幅度相位校正补偿后的回波信号SAPL(f)，在实现校正补偿的同时实现反卷积操作，提高了效果，节省了成本。此时，回波信号具有线性调频特性，后续可以采用CS类成像算法进行聚焦成像。
本发明针对不同的算法设计了不同的方法，因为RD(距离-多普勒)、RMA(距离徙动算法)算法的输入要求是脉冲压缩和回波幅度校正和相位补偿后的回波信号，而CS类算法要求输入时未进行脉冲压缩的回波幅度校正和相位补偿的回波信号，CS类算法处理要求输入信号必须具有线性调频信号的形式的回波，所以我们要在信号幅度校正和相位补偿后进行反卷积，但在处理流程时我们把信号幅度校正和相位补偿及其反卷积进行了合并，也就是说对信号幅度相位补偿因子和反卷积因子进行了合并，合并后的补偿因子我们称之为修正的幅度校正和相位补偿因子，这样一步操作就完成了幅度校正和相位补偿，而不是幅度校正和相位补偿后再进行反卷积，这样无疑增大了处理算法的运算量。
下面以一个具体实施例对本发明的工作过程和工作原理做进一步解释和说明
(1)参考信号处理部分实施方式说明：
A1首先由星载SAR系统内定标单元计算得到512(K＝512)个参考信号Rk(n)(n＝1,2,…,26400，参考信号总的采样点数Ntr＝26400)，其采样率为fs＝480MHz，参考信号带宽为Br＝400MHz，其中参考信号样本的波形图如图1所示，图1(a)为参考信号样本的实部，图1(b)为参考信号样本的虚部。
在时域将512个参考信号样本进行脉间平均，抑制参考信号中存在的随机噪声分量，即
参考信号样本脉间平均后波形如图2所示，图2(a)为其实部，图2(b)为其虚部。对比图1单个样本的参考信号样本可以看出，随机噪声分量抑制明显。
从信号中可以获得其随机噪声支撑域NT的值为依据式可求得门限值γth＝8641.7。
以γth为门限值，对置零处理后的参考信号Rth(n)波形如图3所示，图3(a)为其实部，图3(b)为其虚部。进一步抑制了参考信号中时域噪声对图像质量的影响。
A2设每一脉冲回波信号的采样点数Nr＝26400，对参考信号Rth(n)进行两边对称补零得到补零后的参考信号Rzo(n)，其两边总的补零个数为
A3对参考信号Rzo(n)进行FFT变换至频域得到Rzo(f)，补零后的参考信号Rzo(f)的幅度谱如图4所示。设距离向信号处理带宽Bpoc＝400MHz，假设信号带内窄带干扰的总个数Kinf＝2，其中第1个窄带干扰所处频带的下限和频带的上限分别为和第2个窄带干扰所处频带的下限和频带的上限分别为和依据下式可得带外的噪声和窄带干扰抑制滤波器HInf(f),其幅度响应曲线如图5所示。
HInf(f)＝HOb(f)HIb(f)
随后采用滤波器HInf(f)滤除Rzo(f)带外的噪声和干扰和带内的窄带干扰。
A4由RInf(f)计算回波信号幅度校正和相位补偿因子CAP(f)，其实部和虚部分别如图6(a)和图6(b)所示。
(2)回波处理部分实施方式说明：
B1设回波信号每一脉冲回波信号的采样点数Nr＝26400，并采用地面星载SAR半物理仿真实验系统生成一个点目标的一个回波脉冲作为示例，生成的点目标的回波脉冲波形S(n)的实部和虚部分别如图7(a)和图7(b)所示，对回波信号S(n)(n＝1,2,…,26400)进行两边对称补零，得到补零后参考信号记作Szo(n)，补零个数Nso为
B2对回波Szo(n)FFT变换至频域，即Szo(f)＝FFT[Szo(n)]，采用滤波器HInf(f)滤除回波带外的噪声和干扰和带内的窄带干扰，得到干扰抑制后的回波信号SInf(f)。
B3如果后续成像处理算法采用的是距离-多普勒(RD)算法，距离徙动(RMA)算法等，则需要在幅度校正和相位补偿的同时进行距离脉冲压缩，采用补偿因子CAP(f)对回波信号进行幅度校正和相位补偿，即SAP(f)＝SInf(f)CAP(f)，并对SAP(f)进行IFFT操作，获得幅度校正和相位补偿及脉冲压缩后的波形，其脉冲压缩输出波形如图8所示。
如果对于CS类成像算法，这类成像算法需要利用回波信号中的线性调频特性进行后续的距离徙动校正操作，直接计算修正的补偿因子CAPL(f)对步骤B2处理后的回波信号SInf(f)进行幅度校正和相位补偿即得到未进行脉冲压缩的幅度相位校正补偿后的回波信号SAPL(f)。修正的补偿因子CAPL(f)计算采用公式CAPL(f)＝CAP(f)SIdeal(f)，其中SIdeal(f)＝exp(-jπf2/Kr)，得到修正的回波幅度校正和相位补偿补偿因子CAPL(f)的实部和虚部分别如图9(a)和图9(b)所示。
采用补偿因子CAPL(f)对步骤B2处理后的回波信号SInf(f)进行幅度校正和相位补偿，即SAPL(f)＝SInf(f)CAPL(f)，并对SAPL(f)进行IFFT操作，获得未进行脉冲压缩的幅度相位校正补偿后的时域回波信号，其实部和虚部分别如图10(a)和图10(b)所示。
本发明可以用于任意发射信号的星载SAR回波信号处理。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (7)

1.一种基于参考信号的星载SAR回波校正和脉冲压缩方法，其特征在于包括：参考信号幅度校正和相位补偿因子的计算和星载SAR回波信号处理两部分；
参考信号幅度校正和相位补偿因子的计算步骤如下：
(a1)将星载SAR回波信号的参考信号在时域进行脉间平均，得到脉间平均后的参考信号，并将参考信号中小于设定门限的随机噪声进行置零处理得到置零处理后的参考信号；
(a2)对步骤(a1)中置零处理后的参考信号进行两边对称补零，并对补零后的参考信号进行傅里叶变换；
(a3)利用滤波器滤除步骤(a2)中傅里叶变换后的参考信号的带外噪声、干扰和带内的窄带干扰；
(a4)利用步骤(a3)中滤波后的参考信号通过参考信号共轭与参考信号模的平方相除得到星载SAR回波信号幅度校正和相位补偿因子；
(a5)对步骤(a4)中计算得到星载SAR回波信号幅度校正和相位补偿因子进行修正得到修正后的幅度校正和相位补偿因子；
星载SAR回波信号处理的步骤如下：
(b1)对星载SAR回波信号进行两边对称补零，并对补零后的星载SAR回波信号进行快速傅里叶变换；
(b2)利用滤波器滤除步骤(b1)中快速傅里叶变换后的星载SAR回波信号的带外噪声、干扰和带内的窄带干扰；
(b3)若进行处理的星载SAR回波信号后续进行CS类成像算法，则进入步骤(b5)，否则进入步骤(b4)；
(b4)利用步骤(a4)得到的幅度校正和相位补偿因子对星载SAR回波信号进行幅度校正和相位补偿，并对幅度校正和相位补偿后的星载SAR回波信号进行逆快速傅里叶变换，获得幅度校正和相位补偿及脉冲压缩后的星载SAR回波信号,并进入步骤(b6)；
(b5)利用步骤(a5)得到的修正后的幅度校正和相位补偿因子对步骤(b3)中的星载SAR回波信号进行幅度校正和相位补偿，并对幅度校正和相位补偿后的星载SAR回波信号进行逆快速傅里叶变换，获得未进行脉冲压缩的幅度相位校正补偿后的星载SAR回波信号,并进入步骤(b6)；
(b6)星载SAR回波幅度校正和相位补偿处理结束，进入后续成像算法。
2.根据权利要求1所述的一种基于参考信号的星载SAR回波校正和脉冲压缩方法，其特征在于：所述步骤(a1)中的设定门限其中，表示的方差，表示步骤(a1)中脉间平均后的参考信号在随机噪声支撑域NT的值。
3.根据权利要求1所述的一种基于参考信号的星载SAR回波校正和脉冲压缩方法，其特征在于：所述步骤(a2)和(b1)中对参考信号和星载SAR回波信号进行两边对称补零的个数分别为：
其中表示向上取整，Nr为每一星载SAR脉冲回波信号的采样点数，Ntr为参考信号总的采样点数。
4.根据权利要求1所述的一种基于参考信号的星载SAR回波校正和脉冲压缩方法，其特征在于：所述步骤(a3)和(b2)中的滤波器模型为：
HInf(f)＝HOb(f)HIb(f)
其中，Bpoc为距离向脉冲压缩处理带宽，为第k个窄带干扰所处频带的下限，为第k个窄带干扰所处频带的上限，Kinf为信号带内窄带干扰的总个数,f为时域信号快速傅里叶变换至频域后的频率变量。
5.根据权利要求1所述的一种基于参考信号的星载SAR回波校正和脉冲压缩方法，其特征在于：所述步骤(a5)中修正后的幅度校正和相位补偿因子的计算方式如下：
CAPL(f)＝CAP(f)SIdeal(f)
其中，CAPL(f)为修正后的幅度校正和相位补偿因子，CAP(f)为幅度校正和相位补偿因子,SIdeal(f)为星载SAR理想的发射信号的频域表示，SIdeal(f)＝exp(-jπf2/Kr)；Kr为信号调频斜率。
6.根据权利要求1所述的一种基于参考信号的星载SAR回波校正和脉冲压缩方法，其特征在于：所述步骤(b4)中利用步骤(a4)得到的幅度校正和相位补偿因子对星载SAR回波信号进行幅度校正和相位补偿的具体方式如下：
SAP(f)＝SInf(f)CAP(f)
其中，SInf(f)为采用滤波器HInf(f)对星载SAR回波信号带外的噪声和干扰和带内的窄带干扰进行滤波后的回波信号，称作滤波后的回波信号，SAP(f)表示补偿后的星载回波信号，CAP(f)为幅度校正和相位补偿因子。
7.根据权利要求1所述的一种基于参考信号的星载SAR回波校正和脉冲压缩方法，其特征在于：所述步骤(b5)中获得未进行脉冲压缩的幅度相位校正补偿后的星载SAR回波信号的具体方式如下：
SAPL(f)＝SInf(f)CAPL(f)
其中SAPL(f)为星载SAR回波信号的频域表示，CAPL(f)为修正后的幅度校正和相位补偿因子，SInf(f)为滤波后的回波信号的频域表示，f为时域信号快速傅里叶变换至频域后的频率变量。
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