CN111983613B - 高低轨道sar星座的探针信号处理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种高低轨道SAR星座的探针信号处理方法及装置，所述方法包括：将星间链路天线端口接入低频段带通滤波器，接收静止轨道卫星的发射信号，并隔离高频段转发信号；经低频段带通滤波器处理后的信号接入自动增益运算放大器，将低频段带通滤波器处理后的信号进行放大，形成探针信号；将探针信号接入加法器，与地物回波信号进行混合后接入混频器，通过混频器上调频后通过静止轨道卫星进行转发。由于探针信号时延与回波补偿时延存在双倍差异，探针信号干扰在二维回波中倾斜存在，因此去除该信号后，不会影响最后的成像结果。
Description
技术领域
本申请实施例涉及高低轨道合成孔径雷达星座的探针信号处理技术，尤其涉及一种高低轨道SAR星座的探针信号处理方法及装置。
背景技术
合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)是天基遥感的重要组成部分，它主动发射微波信号并接收地面目标的散射回波，通过成像处理得到地面高分辨率图像。依赖于微波的主动穿透特性，其可穿透云雨的遮挡、无视阳光照射条件，全天时、全天候对地观测。近年来，随着科技发展与社会进步，天基雷达系统已广泛应用于军事和民用的各个方面，在海洋监测、防灾减灾、植被普查、科学考古、地理测绘等方面都发挥了重要作用。
现有SAR卫星均飞行在近圆、近地轨道上(Low Earth Orbit，LEO)，受限于观测幅宽和轨道周期的物理限制，单颗LEO-SAR卫星仅能对特定地区提供约每1～2天1次的观测，完全重轨观测需要近1个月的时间；另外，由于多数SAR卫星都飞行在极地轨道上，其仅能提供每天特定两个时间段的观测信息。以上两个特点，大大制约了SAR卫星数据的时效性。采用多星、多轨道系统，能够缩短重访周期。这种性能的提升伴随着制造、发射成本的线性增加，受制于能效比，现有的多星系统仅开展了四星左右的星座规划。约半日的重访周期依然无法满足突发灾害和应急观测需求。由于雷达卫星需要具备高功率发射机、大尺寸天线和太阳能帆板、高速AD采样和数传等能力，其小型化、廉价化发展速度相比于光学遥感卫星依然较慢，多星组网潜力不大。
MirrorSAR技术的提出，使得伴飞式双站-多站系统得以实现，该技术使用模拟转发系统替代传统双站的数字接收机，大幅降低系统制造成本，同时解决了载频信号相位同步问题。针对以上思想，一种高-低轨道SAR星座(ConGaLSAR)得以构建：在地球静止轨道上放置一颗大功率发射卫星，同时在低轨上布置多颗转发式卫星，达到高重访、短积累时间的目的。转发模式的引入，导致观测几何模型中出现了难于准确计算的双星传输时延，令SAR成像几何模型变得复杂且不可控。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供一种高低轨道SAR星座的探针信号处理方法及装置。
根据本申请的第一方面，提供一种高低轨道SAR星座的探针信号处理方法，包括：
将星间链路天线端口接入低频段带通滤波器，接收静止轨道卫星的发射信号，并隔离高频段转发信号；经低频段带通滤波器处理后的信号接入自动增益运算放大器，将低频段带通滤波器处理后的信号进行放大，形成探针信号；
将探针信号接入加法器，与地物回波信号进行混合后接入混频器，通过混频器上调频后通过静止轨道卫星进行转发。
优选地，所述方法还包括：
对静止轨道卫星下传的原始数据进行脉冲压缩；所述原始数据包含探针信号数据和地面回波信号数据；
对脉冲压缩后的原始数据进行相关运算，获取一系列的尖峰脉冲；
计算尖峰脉冲的绝对时延，并将该系列绝对时延进行时间多项式拟合，去除噪声和误差干扰；利用拟合参数，得到每个时刻静止轨道卫星与转发卫星之间的准确时延。
优选地，所述对静止轨道卫星下传的原始数据进行脉冲压缩，包括：
假设随时间t变化的静止轨道卫星与转发卫星的间距为R(t)，则静止轨道卫星接收到的信号S(t)为：
其中，E(t)为地物回波信号，c为光速，Tr和Kr分别是静止轨道卫星的发射信号的脉冲宽度和调频率，λ是经过上调频后转发信号的载波波长，w是探针信号幅度；
构建频域匹配滤波参考函数Φ(f)：
将公式(1)进行傅里叶变换，并与公式(2)进行相乘后进行傅里叶逆变换，得到脉冲压缩后的信号S1(t)：
其中，E1(t)为脉冲压缩后的地物回波信号。
优选地，所述方法还包括：
伴随静止轨道卫星周期地发射信号，得到公式(3)所示的一系列脉冲函数；通过自动增益运算放大器将探针信号放大至远大于地物回波信号的状态，即w＞＞E(t)；
利用阈值检测方式对得到一系列的峰值点P[n]，通过计算峰值点与信号发射时刻的时延D[n]，能够得到随时间变化的时延序列函数D[n]；
其中，n为脉冲数；
利用线性拟合方法，得到如下拟合结果：
其中，PRF为脉冲重复频率；利用公式(5)得到随时间变化的距离函数R(t)：
R(t)＝a3t3+a2t2+a1t+a0 (6)。
优选地，所述方法还包括：
构建频域补偿函数Η(f)：
将通过公式(3)脉冲压缩后的信号进行傅里叶变换，与公式(7)相乘后进行傅里叶逆变换，得到补偿后的信号；
将探针信号峰值处左右两侧设定数量的采样点置零，去除探针信号对回波的干扰。
根据本申请的第二方面，提供一种高低轨道SAR星座的探针信号处理装置，包括：
低频段带通滤波器，用于接入星间链路天线端口，接收静止轨道卫星的发射信号，并隔离高频段转发信号；
自动增益运算放大器，用于将经低频段带通滤波器处理后的信号进行放大，形成探针信号；
加法器，用于对接入的探针信号和地物回波信号进行混合；
混频器，用于将加法器混合后的信号上调频后向静止轨道卫星发送，通过静止轨道卫星转发上调频后的信号。
优选地，所述装置还包括：
处理器，用于对静止轨道卫星下传的原始数据进行脉冲压缩；所述原始数据包含探针信号数据和地面回波信号数据；对脉冲压缩后的原始数据进行相关运算，获取一系列的尖峰脉冲；计算尖峰脉冲的绝对时延，并将该系列绝对时延进行时间多项式拟合，去除噪声和误差干扰；利用拟合参数，得到每个时刻静止轨道卫星与转发卫星之间的准确时延。
优选地，所述处理器，还用于：
对静止轨道卫星下传的原始数据进行脉冲压缩，包括：
假设随时间t变化的静止轨道卫星与转发卫星的间距为R(t)，则静止轨道卫星接收到的信号S(t)为：
其中，E(t)为地物回波信号，c为光速，Tr和Kr分别是静止轨道卫星的发射信号的脉冲宽度和调频率，λ是经过上调频后转发信号的载波波长，w是探针信号幅度；
构建频域匹配滤波参考函数Φ(f)：
将公式(1)进行傅里叶变换，并与公式(2)进行相乘后进行傅里叶逆变换，得到脉冲压缩后的信号S1(t)：
其中，E1(t)为脉冲压缩后的地物回波信号。
优选地，所述处理器，还用于：
伴随静止轨道卫星周期地发射信号，得到公式(3)所示的一系列脉冲函数；通过自动增益运算放大器将探针信号放大至远大于地物回波信号的状态，即w＞＞E(t)；
利用阈值检测方式对得到一系列的峰值点P[n]，通过计算峰值点与信号发射时刻的时延D[n]，能够得到随时间变化的时延序列函数D[n]；
其中，n为脉冲数；
利用线性拟合方法，得到如下拟合结果：
其中，PRF为脉冲重复频率；利用公式(5)得到随时间变化的距离函数R(t)：
R(t)＝a3t3+a2t2+a1t+a0 (6)。
优选地，所述处理器，还用于：
构建频域补偿函数Η(f)：
将通过公式(3)脉冲压缩后的信号进行傅里叶变换，与公式(7)相乘后进行傅里叶逆变换，得到补偿后的信号；
将探针信号峰值处左右两侧设定数量的采样点置零，去除探针信号对回波的干扰。
本申请实施例提供的高低轨道SAR星座的探针信号处理方法及装置，利用现有转发式高低轨系统特性，不必大幅改动现有硬件平台设计构成，实现了低成本双星间距高精度测量；能够有效分离探针信号与地面回波信号，可以作为成像处理流程中的预处理部分，利用线性拟合工具，准确计算双星随时间变化的距离，高效补偿回波中的转发时延和相位变化；由于探针信号时延与回波补偿时延存在双倍差异，探针信号干扰在二维回波中倾斜存在，因此去除该信号后，不会影响最后的成像结果。
附图说明
图1为本申请实施例提供的针对模拟转发式高低轨SAR星座的探针信号模块设计示意图；
图2为本申请实施例提供的探针信号去除对回波影响的示意图；
图3为本申请实施例提供的仿真接收信号示意图；
图4为本申请实施例提供的脉冲压缩后的信号示意图；
图5为本申请实施例提供的转发补偿后的信号示意图；
图6为本申请实施例提供的去除探针信号后的信号示意图；
图7为本申请实施例提供的高低轨道SAR星座的探针信号处理装置的组成结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例的针对模拟转发式高-低轨道SAR星座的探针信号处理方法，具体包括以下处理内容：
内容一：将星间链路天线端口接入低频段带通滤波器，接收静止轨道卫星的发射信号，并隔离高频段转发信号。
内容二：带通滤波器后接入自动增益运算放大器，将接收信号适当放大，形成探针信号。
内容三：将探针信号接入加法器，与地物回波信号混合，并接入混频器，进行常规上调频转发。
图1为本申请实施例提供的针对模拟转发式高低轨SAR星座的探针信号模块设计示意图，如图1所示，标号1表示地球静止轨道发射卫星，该地球静止轨道发射卫星的构成继承于传统MirrorSAR主星；标号2表示为低轨道模拟转发卫星；标号3为本申请实施例提出的所增加的探针信号处理模块，由7、8、9三个部分构成，其中，标号7表示为低频带通滤波器，其输入为星间天线接收到的信号泄露信号5；标号8表示自动增益放大器，用于对接收到的信号进行放大；标号9表示加法器，用于将探针信号与传统地物回波信号进行6叠加。标号4表示地球静止轨道发射卫星对地发射的信号；标号5为泄露至转发星的发射信号；标号6表示传统地物回波信号。
本申请实施例通过在转发卫星中设置探针信号处理模块，探针信号处理模块将探针信号将与地物回波信号混合在一起，同时转发至地球静止轨道发射卫星，并通过地球静止轨道发射卫星将混合信号进行转发。由于探针信号携带了双星间的准确时延，因此可以通过本申请实施例的针对探针信号处理，得到准确的双星时延信息。以下详细阐述之。
本申请实施例的高低轨道SAR星座的探针信号处理方法，包括：
将星间链路天线端口接入低频段带通滤波器，接收静止轨道卫星的发射信号，并隔离高频段转发信号；经低频段带通滤波器处理后的信号接入自动增益运算放大器，将低频段带通滤波器处理后的信号进行放大，形成探针信号；
将探针信号接入加法器，与地物回波信号进行混合后接入混频器，通过混频器上调频后通过静止轨道卫星进行转发。
在上述方法的基础上，本申请实施例的高低轨道SAR星座的探针信号处理方法还包括：
对静止轨道卫星下传的原始数据进行脉冲压缩；所述原始数据包含探针信号数据和地面回波信号数据；
对脉冲压缩后的原始数据进行相关运算，获取一系列的尖峰脉冲；
计算尖峰脉冲的绝对时延，并将该系列绝对时延进行时间多项式拟合，去除噪声和误差干扰；利用拟合参数，得到每个时刻静止轨道卫星与转发卫星之间的准确时延。
其中，对回波信号进行脉冲压缩，具体包括：
假设随着时间t变化的双星间距为R(t)，则静止轨道卫星接收到的信号为：
式中，E(t)为地物回波信号，c为光速，Tr和Kr是发射信号脉冲宽度和调频率，λ是经过上调频后转发信号的载波波长，w是经过自动增益运算放大器后的探针信号幅度。
构建频域匹配滤波参考函数：
将公式(1)进行傅里叶变换，与公式(2)进行相乘后进行傅里叶逆变换，得到脉冲压缩后的信号：
得到每个时刻静止轨道卫星与转发卫星之间的准确时延，具体包括：
随着静止轨道卫星周期地发射信号，可以得到一系列的脉冲函数(3)。自动增益运算放大器会将探针信号放大至远远大于地物回波的状态，即w＞＞E(t)。因此，利用阈值检测方式对得到一系列的峰值点P[n]，通过计算峰值点与信号发射时刻的时延D[n]，能够得到随时间变化的时延序列函数D[n]：
(4)式中，n为脉冲数。利用计算机线性拟合方法，可以得到如下拟合结果
(5)式中PRF为脉冲重复频率。进而得到随时间变化的距离函数
R(t)＝a3t3+a2t2+a1t+a0 (6)
对地物回波信号进行补偿和探针信号去除，包括：
构建频域补偿函数
将脉冲压缩后的信号(3)进行傅里叶变换，与式(7)的频域补偿函数相乘后进行傅里叶逆变换，得到补偿后的信号。
而后，将探针信号峰值处左右各6个采样点置零，去除探针信号对回波的干扰。如图2所示，由于探针信号在校正后的回波中依然存在一个斜率，所以经过二维脉冲压缩处理后，这个置零凹口并不会影响到最终成像结果。图2中，标号21表示脉冲压缩后的后的探针信号；标号22表示探针信号的双程时延；标号23表示回波的单程时延；标号24表示地物回波信号；标号25表示时延补偿处理；标号26表示探针信号去除后的数据缺失空口。
这里，也可以将探针信号峰值处左右各5、7、8或9个采样点置零来去除探针信号对回波的干扰，具体根据实际需要而选择。
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
本申请实施例提供一种针对模拟转发式高-低轨道合成孔径雷达(SAR)星座的探针信号回波模拟与处理方法。将观测热点设置于西太平洋地区，用于监测舰船航行与灾害救援。本实施例具体包含以下步骤：
步骤一：使用计算机仿真点阵目标回波与星间探针信号混合后的结果，模拟使用探针模块后地球静止轨道卫星接收到的基频数据。具体仿真参数如下表所示：
其接收信号实部如图3所示，两侧较亮的信号是探针信号，中间为地物回波信号。
步骤二：利用公式(2)实现脉冲压缩，得到如图4所示结果，两侧较强的信号为探针信号，中间较弱信号为地面点阵回波。
步骤三：对信号进行阈值检测，并进行参数拟合，得到如下结果：
步骤四：利用公式(6)和(7)对接收信号进行补偿，得到结果如图5所示，可见地物回波中的转发过程已被补偿，回波已成正侧视状态。
步骤五：去除探针信号峰值左右各6个采样点的数值，结果如图6所示。
本申请实施例提供的高低轨道SAR星座的探针信号处理方法及装置，利用现有转发式高低轨系统特性，不必大幅改动现有硬件平台设计构成，实现了低成本双星间距高精度测量；能够有效分离探针信号与地面回波信号，可以作为成像处理流程中的预处理部分，利用线性拟合工具，准确计算双星随时间变化的距离，高效补偿回波中的转发时延和相位变化；由于探针信号时延与回波补偿时延存在双倍差异，探针信号干扰在二维回波中倾斜存在，因此去除该信号后，不会影响最后的成像结果。
图7为本申请实施例提供的高低轨道SAR星座的探针信号处理装置的组成结构示意图，如图7所示，本申请实施例的高低轨道SAR星座的探针信号处理装置包括：
低频段带通滤波器70，用于接入星间链路天线端口，接收静止轨道卫星的发射信号，并隔离高频段转发信号；
自动增益运算放大器71，用于将经低频段带通滤波器处理后的信号进行放大，形成探针信号；
加法器72，用于对接入的探针信号和地物回波信号进行混合；
混频器73，用于将加法器混合后的信号上调频后向静止轨道卫星发送，通过静止轨道卫星转发上调频后的信号。
在图7所示的高低轨道SAR星座的探针信号处理装置的基础上，本申请实施例的高低轨道SAR星座的探针信号处理装置还包括：
处理器(图7中未示出)，用于对静止轨道卫星下传的原始数据进行脉冲压缩；所述原始数据包含探针信号数据和地面回波信号数据；对脉冲压缩后的原始数据进行相关运算，获取一系列的尖峰脉冲；计算尖峰脉冲的绝对时延，并将该系列绝对时延进行时间多项式拟合，去除噪声和误差干扰；利用拟合参数，得到每个时刻静止轨道卫星与转发卫星之间的准确时延。
作为一种实现方式，所述处理器，还用于：
对静止轨道卫星下传的原始数据进行脉冲压缩，包括：
假设随时间t变化的静止轨道卫星与转发卫星的间距为R(t)，则静止轨道卫星接收到的信号S(t)为：
其中，E(t)为地物回波信号，c为光速，Tr和Kr分别是静止轨道卫星的发射信号的脉冲宽度和调频率，λ是经过上调频后转发信号的载波波长，w是探针信号幅度；
构建频域匹配滤波参考函数Φ(f)：
将公式(1)进行傅里叶变换，并与公式(2)进行相乘后进行傅里叶逆变换，得到脉冲压缩后的信号S1(t)：
其中，E1(t)为脉冲压缩后的地物回波信号。
作为一种实现方式，所述处理器，还用于：
伴随静止轨道卫星周期地发射信号，得到公式(3)所示的一系列脉冲函数；通过自动增益运算放大器将探针信号放大至远大于地物回波信号的状态，即w＞＞E(t)；
利用阈值检测方式对得到一系列的峰值点P[n]，通过计算峰值点与信号发射时刻的时延D[n]，能够得到随时间变化的时延序列函数D[n]；
其中，n为脉冲数；
利用线性拟合方法，得到如下拟合结果：
其中，PRF为脉冲重复频率；利用公式(5)得到随时间变化的距离函数R(t)：
R(t)＝a3t3+a2t2+a1t+a0 (6)。
作为一种实现方式，所述处理器，还用于：
构建频域补偿函数Η(f)：
将通过公式(3)脉冲压缩后的信号进行傅里叶变换，与公式(7)相乘后进行傅里叶逆变换，得到补偿后的信号；
将探针信号峰值处左右两侧设定数量的采样点置零，去除探针信号对回波的干扰。
在本公开实施例中，图7示出的高低轨道SAR星座的探针信号处理装置中各个处理模块及单元执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
以上所述，仅为本发明的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种高低轨道SAR星座的探针信号处理方法，其特征在于，所述方法包括：
将星间链路天线端口接入低频段带通滤波器，接收静止轨道卫星的发射信号，并隔离高频段转发信号；经低频段带通滤波器处理后的信号接入自动增益运算放大器，将低频段带通滤波器处理后的信号进行放大，形成探针信号；
将探针信号接入加法器，与地物回波信号进行混合后接入混频器，通过混频器上调频后通过静止轨道卫星进行转发；其中，
所述方法还包括：对静止轨道卫星下传的原始数据进行脉冲压缩；所述原始数据包含探针信号数据和地面回波信号数据；对脉冲压缩后的原始数据进行相关运算，获取一系列的尖峰脉冲；计算尖峰脉冲的绝对时延，并将该系列绝对时延进行时间多项式拟合，去除噪声和误差干扰；利用拟合参数，得到每个时刻静止轨道卫星与转发卫星之间的准确时延；
其中，所述对静止轨道卫星下传的原始数据进行脉冲压缩，包括：假设随时间t变化的静止轨道卫星与转发卫星的间距为R(t)，则静止轨道卫星接收到的信号S(t)为：
其中，E(t)为地物回波信号，c为光速，Tr和Kr分别是静止轨道卫星的发射信号的脉冲宽度和调频率，λ是经过上调频后转发信号的载波波长，w是探针信号幅度；
构建频域匹配滤波参考函数Φ(f)：
其中，f为频域频率对应值；
将公式(1)进行傅里叶变换，并与公式(2)进行相乘后进行傅里叶逆变换，得到脉冲压缩后的信号S1(t)：
其中，E1(t)为脉冲压缩后的地物回波信号；
所述方法还包括：伴随静止轨道卫星周期地发射信号，得到公式(3)所示的一系列脉冲函数；通过自动增益运算放大器将探针信号放大至远大于地物回波信号的状态，即w＞＞E(t)；利用阈值检测方式对得到一系列的峰值点P[n]，通过计算峰值点与信号发射时刻的时延，得到随时间变化的时延序列函数D[n]；
其中，n为脉冲数；
利用线性拟合方法，得到如下拟合结果：
其中，PRF为脉冲重复频率，a0、a1、a2、a3为拟合操作得到的相关系数；利用公式(5)得到随时间变化的距离函数R(t)：
R(t)＝a3t3+a2t2+a1t+a0 (6)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
构建频域补偿函数H(f)：
将通过公式(3)脉冲压缩后的信号进行傅里叶变换，与公式(7)相乘后进行傅里叶逆变换，得到补偿后的信号；
将探针信号峰值处左右两侧设定数量的采样点置零，去除探针信号对回波的干扰。
3.一种高低轨道SAR星座的探针信号处理装置，其特征在于，所述装置包括：
低频段带通滤波器，用于接入星间链路天线端口，接收静止轨道卫星的发射信号，并隔离高频段转发信号；
自动增益运算放大器，用于将经低频段带通滤波器处理后的信号进行放大，形成探针信号；
加法器，用于对接入的探针信号和地物回波信号进行混合；
混频器，用于将加法器混合后的信号上调频后向静止轨道卫星发送，通过静止轨道卫星转发上调频后的信号；其中，
所述装置还包括：处理器，用于对静止轨道卫星下传的原始数据进行脉冲压缩；所述原始数据包含探针信号数据和地面回波信号数据；对脉冲压缩后的原始数据进行相关运算，获取一系列的尖峰脉冲；计算尖峰脉冲的绝对时延，并将该系列绝对时延进行时间多项式拟合，去除噪声和误差干扰；利用拟合参数，得到每个时刻静止轨道卫星与转发卫星之间的准确时延；其中，
所述处理器，还用于：对静止轨道卫星下传的原始数据进行脉冲压缩，包括：假设随时间t变化的静止轨道卫星与转发卫星的间距为R(t)，则静止轨道卫星接收到的信号S(t)为：
其中，E(t)为地物回波信号，c为光速，Tr和Kr分别是静止轨道卫星的发射信号的脉冲宽度和调频率，λ是经过上调频后转发信号的载波波长，w是探针信号幅度；
构建频域匹配滤波参考函数Φ(f)：
其中，f为频域频率对应值；
将公式(1)进行傅里叶变换，并与公式(2)进行相乘后进行傅里叶逆变换，得到脉冲压缩后的信号S1(t)：
其中，E1(t)为脉冲压缩后的地物回波信号；
所述处理器，还用于：伴随静止轨道卫星周期地发射信号，得到公式(3)所示的一系列脉冲函数；通过自动增益运算放大器将探针信号放大至远大于地物回波信号的状态，即w＞＞E(t)；
利用阈值检测方式对得到一系列的峰值点P[n]，通过计算峰值点与信号发射时刻的时延，能够得到随时间变化的时延序列函数D[n]；
其中，n为脉冲数；
利用线性拟合方法，得到如下拟合结果：
其中，PRF为脉冲重复频率，a0、a1、a2、a3为拟合操作得到的相关系数；利用公式(5)得到随时间变化的距离函数R(t)：
R(t)＝a3t3+a2t2+a1t+a0 (6)。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，
所述处理器，还用于：构建频域补偿函数H(f)：
将通过公式(3)脉冲压缩后的信号进行傅里叶变换，与公式(7)相乘后进行傅里叶逆变换，得到补偿后的信号；
将探针信号峰值处左右两侧设定数量的采样点置零，去除探针信号对回波的干扰。
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