CN115267706A - 合成孔径雷达的距离空变相位误差估计方法、装置及介质 - Google Patents

合成孔径雷达的距离空变相位误差估计方法、装置及介质 Download PDF

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CN115267706A CN202210902583.1A CN202210902583A CN115267706A CN 115267706 A CN115267706 A CN 115267706A CN 202210902583 A CN202210902583 A CN 202210902583A CN 115267706 A CN115267706 A CN 115267706A
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Abstract

本发明公开了一种合成孔径雷达的距离空变相位误差估计方法、装置及介质。方法包括：读取SAR原始回波数据并进行运动补偿和二维解耦合处理；对处理后的数据进行距离维采样；对采样后数据进行二次相位补偿和方位向子孔径划分；计算各子孔径数据的相干互相关函数；根据相干互相关函数确定距离向相位误差参数的估计值，根据估计值更新距离向相位误差参数；根据最终确定的距离向相位误差参数确定距离空变相位误差函数。本发明能够实现合成孔径雷达在较少迭代次数下的精确距离空变相位误差估计，不需要对原始回波数据进行距离向分块处理，对不同场景的适用性强，作为合成孔径雷达成像中的关键步骤，适用于实时处理板卡实现。

Description

合成孔径雷达的距离空变相位误差估计方法、装置及介质
技术领域
本发明涉及合成孔径雷达技术领域，尤其涉及一种合成孔径雷达的距离空变相位误差估计方法、装置及介质。
背景技术
合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)在工作过程中通过位置姿态测量单元记录的平台运动参数对数据进行运动补偿处理，但是受位置姿态测量单元精度的影响，运动补偿后仍然存在残余相位误差，并且该相位误差是距离空变的，会影响图像的方位向聚焦性能。
针对这个问题，目前的方法有通过距离分块结合图像偏移(Map-drift，MD)的方法，该方法需要对原始回波数据进行距离分块处理，运算量较大。并且此类方法基于子孔径非相关处理，估计运算需要经过多次迭代，收敛性较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题，提供一种合成孔径雷达的距离空变相位误差估计方法、装置及介质。
为解决上述技术问题，本发明提供一种合成孔径雷达的距离空变相位误差估计方法，包括：读取合成孔径雷达的原始回波数据并进行运动补偿和二维解耦合处理，得到第一回波数据；对所述第一回波数据进行距离维采样处理，得到第二回波数据；利用二次相位补偿函数对所述第二回波数据进行二次相位补偿，得到第三回波数据；其中，所述二次相位补偿函数包括距离向相位误差参数；对所述第三回波数据进行方位向子孔径划分得到子孔径数据，并计算各子孔径数据的相干互相关函数；根据所述相干互相关函数确定所述距离向相位误差参数的估计值，根据所述估计值更新所述距离向相位误差参数；重复进行二次相位补偿、方位子孔径划分、相干互相关函数计算及距离空变相位误差参数估计，直至所述距离向相位误差参数的估计值满足预设精度；根据最终确定的所述距离向相位误差参数确定距离空变相位误差函数。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种合成孔径雷达的距离空变相位误差估计装置，包括：运动补偿二维解耦模、距离维采样模块、二次相位补偿模块、子孔径相干互相关确定模块、参数更新模块和距离空变相位误差函数确定模块。
运动补偿二维解耦模块，用于读取合成孔径雷达的原始回波数据并进行运动补偿和二维解耦合处理，得到第一回波数据。
距离维采样模块，用于对所述第一回波数据进行距离维采样处理，得到第二回波数据。
二次相位补偿模块，用于利用二次相位补偿函数对所述第二回波数据进行二次相位补偿，到第三回波数据；其中，所述二次相位补偿函数包括距离向相位误差参数。
子孔径相干互相关确定模块，用于对所述第三回波数据进行方位向子孔径划分得到子孔径数据，并计算各子孔径数据的相干互相关函数。
参数更新模块，用于根据所述相干互相关函数确定所述距离向相位误差参数的估计值，根据所述估计值更新所述距离向相位误差参数；重复调用二次相位补偿模块及子孔径相干互相干确定模块，直至所述距离向相位误差参数的估计值满足预设精度。
距离空变相位误差函数确定模块，用于根据最终确定的所述距离向相位误差参数确定距离空变相位误差函数。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种合成孔径雷达的距离空变相位误差估计装置，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序，实现如上述技术方案所述的合成孔径雷达的距离空变相位误差估计方法。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如上述技术方案所述的合成孔径雷达的距离空变相位误差估计方法。
本发明的有益效果是：本发明通过对原始回波数据进行运动补偿和二维解耦合处理；对处理后的数据进行距离维采样；对处理后的数据进行二次相位补偿和方位向子孔径划分；进而进行相干互相关函数计算、距离向相位误差参数估计以及距离空变相位误差函数生成；本发明能够实现合成孔径雷达在较少迭代次数下的精确距离空变相位误差估计，不需要对原始回波数据进行距离向分块处理，运算量小，收敛性强；对不同场景的适用性强，作为合成孔径雷达成像中的关键步骤，适用于实时处理板卡实现。
本发明附加的方面及其优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。
附图说明
图1为本发明实施例提供的合成孔径雷达的距离空变相位误差估计方法流程图；
图2为本发明实施例提供的合成孔径雷达距离空变相位误差估计方法几何模型示意图；
图3为本发明实施例提供的合成孔径雷达距离空变相位误差估计方法的目标点方位脉冲响应曲线与其它现有方法的对比结果示意图；
图4为本发明实施例提供的合成孔径雷达距离空变相位误差估计装置结构框架示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
图1为本发明实施例提供的合成孔径雷达的距离空变相位误差估计方法流程图。该距离空变相位误差估计方法适用于合成孔径雷达，包括：
S1，读取合成孔径雷达SAR的原始回波数据并进行运动补偿和二维解耦合处理，得到第一回波数据。
如图2所示，本发明实施例定义在直角坐标O-XYZ中，飞机沿X轴方向以速度v进行运动。受运动误差的影响，运动轨迹为曲线。p为场景中的一目标点，点p的横坐标为x。飞机到目标点p的距离表示为Rp，该距离在O-YZ平面上的投影为r。
本发明实施例读取的合成孔径雷达SAR的原始回波数据可表示为：
Figure BDA0003771396580000051
其中，W(·)表示窗函数，τ表示距离向时间，Tp表示脉冲宽度，Δt＝2Rp/c表示雷达到目标点p的电磁波双程时延，Rp表示雷达到目标点p的瞬时斜距，c表示光速，fc表示发射信号中心频率，γ表示信号调频率。
经过二维解耦合和运动补偿处理后，理想情况下的信号可以表示为：
Figure BDA0003771396580000052
其中，
Figure BDA0003771396580000053
其中，t表示方位向时间，Ta表示合成孔径积累时间，v表示平台运动速度，x表示目标点p的方位向坐标，r表示斜距投影，λ表示波长。
由于受位置姿态测量精度限制，运动补偿不能完全补偿相位误差，真实情况下的信号可以表示为：
Figure BDA0003771396580000054
其中，ar表示残余的二次距离空变相位误差参数，ar＝al+bl·r，al表示第l次迭代后的距离向非空变相位误差参数，bl表示第l次迭代后的距离向空变相位误差参数，l＝0，1，2，3……L，L表示迭代次数
S2，对第一回波数据进行距离维采样处理，得到第二回波数据。
S3，利用二次相位补偿函数对所述第二回波数据进行二次相位补偿，得到第三回波数据；其中，所述二次相位补偿函数包括距离向相位误差参数。
S4，对第三回波数据进行方位向子孔径划分得到子孔径数据，并计算各子孔径数据的相干互相关函数。
S5，根据相干互相关函数确定距离向相位误差参数的估计值。
S6，判断距离向相位误差参数的估计值满足预设精度，如果不满足，则根据估计值更新S3中的二次相位补偿函数的距离向相位误差参数，重复执行S3至S5；如果满足，则执行S7。
S7，根据最终确定的距离向相位误差参数确定距离空变相位误差函数。
本发明实施了通过对原始回波数据进行运动补偿和二维解耦合处理；对处理后的数据进行距离维采样；对处理后的数据进行二次相位补偿和方位向子孔径划分；进而进行相干互相关函数计算、距离向相位误差参数估计以及距离空变相位误差函数生成；本发明能够实现合成孔径雷达在较少迭代次数下的精确距离空变相位误差估计，不需要对原始回波数据进行距离向分块处理，运算量小，收敛性强；对不同场景的适用性强，作为合成孔径雷达成像中的关键步骤，适用于实时处理板卡实现。
本发明另一实施例提供的距离空变相位误差估计方法适用于合成孔径雷达，包括：
S1，读取合成孔径雷达SAR的原始回波数据并进行运动补偿和二维解耦合处理，得到第一回波数据。通过这个步骤的处理，数据中的包络误差被校正，仅残余相位误差。
S2，对第一回波数据进行距离维采样处理，得到第二回波数据。
需要说明的是，对第一回波数据进行距离维采样处理，可以包括如下步骤：
S21，对第一回波数据的绝对值在方位向进行求和，得到第一回波数据的方位向总和
Figure BDA0003771396580000061
公式如下：
Figure BDA0003771396580000062
其中，
Figure BDA0003771396580000063
为第一回波数据
Figure BDA0003771396580000064
的离散化表示形式，第一回波数据的距离向点数为M，方位向点数为N，m为数据离散化后的距离向单元，n为数据离散化后的方位向单元，∑(·)表示求和运算，|·|表示取绝对值运算。
S22，对第一回波数据的方位向总和
Figure BDA0003771396580000071
在距离向分为L块，L为大于或等于4的整数，L一般取值为4至8；对
Figure BDA0003771396580000072
在距离向分块，可以使用于估计的采样距离门在距离向分布较为均匀些，避免强点都集中在某一区域，影响距离空变相位参数的估计精度。
S23，对每块块数据进行降序排列，每块块数据取前K/L个距离单元对应的数据构成新的块数据用于估计；K表示采样的距离门数量；
S24，L块新的块数据构成离散化的第二回波数据
Figure BDA0003771396580000073
第二回波数据的方位向点数为N，所述第二回波数据表示为连续信号模式为
Figure BDA0003771396580000074
m为数据离散化后的距离向单元，n为数据离散化后的方位向单元。
S3，利用二次相位补偿函数对所述第二回波数据进行二次相位补偿，得到第三回波数据；其中，所述二次相位补偿函数包括距离向相位误差参数；
S4，对第三回波数据进行方位向子孔径划分得到子孔径数据，并计算各子孔径数据的相干互相关函数。
S5，根据相干互相关函数确定距离向相位误差参数的估计值。
S6，判断距离向相位误差参数的估计值满足预设精度，如果不满足，则根据估计值更新S3中的二次相位补偿函数的距离向相位误差参数，重复执行S3至S5；如果满足，则执行S7。
S7，根据最终确定的距离向相位误差参数确定距离空变相位误差函数。
本发明实施例对第一回波数据的方位向总和在距离向分块，可以使用于估计的采样距离门在距离向分布较为均匀些，避免强点都集中在某一区域，影响距离空变相位参数的估计精度。
本发明另一实施例提供的距离空变相位误差估计方适用于合成孔径雷达，包括：
S1，读取合成孔径雷达SAR的原始回波数据并进行运动补偿和二维解耦合处理，得到第一回波数据。
S2，对第一回波数据进行距离维采样处理，得到第二回波数据。
需要说明的是，对第一回波数据进行距离维采样处理，可以包括如下步骤：
S21，对第一回波数据的绝对值在方位向进行求和，得到第一回波数据的方位向总和
Figure BDA0003771396580000081
公式如下：
Figure BDA0003771396580000082
其中，
Figure BDA0003771396580000083
为第一回波数据
Figure BDA0003771396580000084
的离散化表示形式，第一回波数据的距离向点数为M，方位向点数为N，m为数据离散化后的距离向单元，n为数据离散化后的方位向单元，∑(·)表示求和运算，|·|表示取绝对值运算。
S22，对第一回波数据的方位向总和
Figure BDA0003771396580000085
在距离向分为L块，L为大于或等于4的整数，L一般取值为4至8；对
Figure BDA0003771396580000086
在距离向分块，可以使用于估计的采样距离门在距离向分布较为均匀些，避免强点都集中在某一区域，影响距离空变相位参数的估计精度。
S23，对每块块数据进行降序排列，每块块数据取前K/L个距离单元对应的数据构成新的块数据用于估计；
S24，L块新的块数据构成离散化的第二回波数据
Figure BDA0003771396580000087
第二回波数据的距离向点数为K，方位向点数为N，所述第二回波数据表示为连续信号模式为
Figure BDA0003771396580000088
m为数据离散化后的距离向单元，n为数据离散化后的方位向单元。
S3，利用二次相位补偿函数对所述第二回波数据进行二次相位补偿，得到第三回波数据；其中，所述二次相位补偿函数包括距离向相位误差参数；
需要说明的是，对第二回波数据进行二次相位补偿，二次相位补偿函数h(t)为：
Figure BDA0003771396580000089
其中，具体操作为将h(t)与
Figure BDA0003771396580000091
相乘：
Figure BDA0003771396580000092
其中，
Figure BDA0003771396580000093
为第三回波数据，h(t)为二次相位补偿函数，j表示虚数单位，λ表示波长，v表示平台运动速度，t表示方位向时间，x表示目标点p的方位向坐标，r表示斜距投影，距离向相位误差参数包括al和bl，al表示第l次迭代后的距离向非空变相位误差参数，bl表示第l次迭代后的距离向空变相位误差参数，l＝0，1，2，3……L，L表示迭代次数。
S4，对第三回波数据进行方位向子孔径划分得到子孔径数据，并计算各子孔径数据的相干互相关函数；
对第三回波数据
Figure BDA0003771396580000094
在方位向分为两个子孔径，两个子孔径的大小相同，分别表示为：
Figure BDA0003771396580000095
Figure BDA0003771396580000096
ar＝al+bl·r
其中，ar表示距离向相位误差参数，在首次运算中，对上述al和bl两个参数进行初始化：a0＝0，b0＝0。
分别对所述第一子孔径数据
Figure BDA0003771396580000097
和第二子孔径数据
Figure BDA0003771396580000098
进行方位向傅里叶变换，分别得到第一子孔径数据的频谱函数
Figure BDA0003771396580000099
和第二子孔径数据的频谱函数
Figure BDA00037713965800000915
Figure BDA00037713965800000911
Figure BDA00037713965800000912
其中，
Figure BDA00037713965800000913
表示卷积运算符，w表示方位向频谱，
Figure BDA00037713965800000914
和h(w)表示为：
Figure BDA0003771396580000101
Figure BDA0003771396580000102
其中，∫(·)表示积分运算符。
通过下面的计算可以得到相干互相关函数：
Figure BDA0003771396580000103
其中，RCMD(η)为相干互相关函数，Ta表示合成孔径时间，η表示相干互相关函数的横坐标，*表示共轭符号。
S5，根据相干互相关函数确定距离向相位误差参数的估计值。
具体地，对相干互相关函数RCMD(η)取最大值，得到最大值位置函数
Figure BDA0003771396580000104
Figure BDA0003771396580000105
其中，max|·|表示取模的最大值运算。
根据下式确定距离向相位误差参数的估计值
Figure BDA0003771396580000106
和
Figure BDA0003771396580000107
Figure BDA0003771396580000108
Figure BDA0003771396580000109
其中，
Figure BDA00037713965800001010
表示距离向非空变相位误差参数的估计值，
Figure BDA00037713965800001011
表示距离向空变相位误差参数的估计值，K表示采样的距离门数量，i表示采样的距离门序号，
Figure BDA00037713965800001012
表示
Figure BDA00037713965800001013
的均值，ri表示第i个距离门对应的实际距离，
Figure BDA00037713965800001014
表示ri的均值。
S6，判断距离向相位误差参数的估计值满足预设精度，如果不满足，则根据估计值更新S3中的二次相位补偿函数的距离向相位误差参数，重复执行S3至S5；如果满足，则执行S7。
具体地，根据估计值更新距离向相位误差参数，公式如下：
Figure BDA0003771396580000111
其中，
Figure BDA0003771396580000112
表示距离向非空变相位误差参数的估计值，
Figure BDA0003771396580000113
表示距离向空变相位误差参数的估计值，al表示第l次迭代后的距离向非空变相位误差参数，al+1表示第l+1次迭代后的距离向非空变相位误差参数，bl表示第l次迭代后的距离向空变相位误差参数，bl+1表示第l+1次迭代后的距离向空变相位误差参数，l＝0，1，2，3……L，L表示迭代次数
当满足如下条件时
Figure BDA0003771396580000114
则确定距离向相位误差参数的估计值满足预设精度。
S7，根据最终确定的距离向相位误差参数确定距离空变相位误差函数。
Φ(t)＝exp[-j(al+bl·r)t2]。
本发明实施例能够实现合成孔径雷达在较少迭代次数下的精确距离空变相位误差估计，不需要对原始回波数据进行距离向分块处理，对不同场景的适用性强，作为合成孔径雷达成像中的关键步骤，适用于实时处理板卡实现。
下面对本发明实施例提出的合成孔径雷达距离空变相位误差估计方法进行仿真验证，可以通过Matlab等软件进行实测数据处理，实验参数如表1所示。通过本发明提出的合成孔径雷达距离空变相位误差估计方法进行运动误差补偿和成像处理，通过场景内的固定定标点得到的方位脉冲响应曲线与现有方法的对比结果如图3所示。其中对比方法1运用的是基于非相干的空变相位估计方法。对比方法2运用的是非空变相位估计方法。
由图3可明显看出对比方法2的方法残余空变相位误差对成像效果的影响较大。本发明实施例提供的估计方法成像效果优于对比方法1；迭代次数小于对比方法1。对比实验中本方法仅采用1次迭代即可收敛，而方法1需要2次以上迭代收敛。
表1
参数 结果
工作波段 Ka
分辨率 0.3m
可以理解，在一些实施例中，可以包含如上述各实施例中的部分或全部可选实施方式。
本发明实施例提供一种合成孔径雷达的距离空变相位误差估计装置，包括：运动补偿二维解耦模、距离维采样模块、二次相位补偿模块、子孔径相干互相关确定模块、参数更新模块和距离空变相位误差函数确定模块。
运动补偿二维解耦模块，用于读取合成孔径雷达的原始回波数据并进行运动补偿和二维解耦合处理，得到第一回波数据。
距离维采样模块，用于对所述第一回波数据进行距离维采样处理，得到第二回波数据。
二次相位补偿模块，用于利用二次相位补偿函数对所述第二回波数据进行二次相位补偿，到第三回波数据；其中，所述二次相位补偿函数包括距离向相位误差参数。
子孔径相干互相关确定模块，用于对所述第三回波数据进行方位向子孔径划分得到子孔径数据，并计算各子孔径数据的相干互相关函数。
参数更新模块，用于根据所述相干互相关函数确定所述距离向相位误差参数的估计值，根据所述估计值更新所述距离向相位误差参数；重复调用二次相位补偿模块及子孔径相干互相干确定模块，直至所述距离向相位误差参数的估计值满足预设精度。
距离空变相位误差函数确定模块，用于根据最终确定的所述距离向相位误差参数确定距离空变相位误差函数。
本发明还提供一种存储介质，存储介质中存储有指令，当计算机读取指令时，使计算机执行如上述任意实施方式的合成孔径雷达距离空变相位误差估计方法。
如图4所示，本发明还提供合成孔径雷达距离空变相位误差估计装置，包括：
存储器1，用于存储计算机程序；
处理器2，用于执行计算机程序，实现如上述任意实施方式的合成孔径雷达距离空变相位误差估计方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，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，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者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者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是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，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种合成孔径雷达的距离空变相位误差估计方法，其特征在于，包括：
读取合成孔径雷达的原始回波数据并进行运动补偿和二维解耦合处理，得到第一回波数据；
对所述第一回波数据进行距离维采样处理，得到第二回波数据；
利用二次相位补偿函数对所述第二回波数据进行二次相位补偿，得到第三回波数据；其中，所述二次相位补偿函数包括距离向相位误差参数；
对所述第三回波数据进行方位向子孔径划分得到子孔径数据，并计算各子孔径数据的相干互相关函数；
根据所述相干互相关函数确定所述距离向相位误差参数的估计值，根据所述估计值更新所述距离向相位误差参数；
重复进行二次相位补偿、方位子孔径划分、相干互相关函数计算及距离空变相位误差参数估计，直至所述距离向相位误差参数的估计值满足预设精度；
根据最终确定的所述距离向相位误差参数确定距离空变相位误差函数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第一回波数据进行距离维采样处理，得到第二回波数据，包括：
对所述第一回波数据的绝对值在方位向进行求和，得到第一回波数据的方位向总和；
对所述第一回波数据的方位向总和在距离向分为L块，L为大于或等于4的整数；
对每块块数据进行降序排列，每块取前K/L个距离单元对应的数据构成新的块数据；K表示采样的距离门数量；
L块新的块数据构成离散化的第二回波数据
Figure FDA0003771396570000011
所述第二回波数据的方位向点数为N，m为数据离散化后的距离向单元，n为数据离散化后的方位向单元。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用二次相位补偿函数对所述第二回波数据进行二次相位补偿，得到第三回波数据，计算公式如下：
Figure FDA0003771396570000021
Figure FDA0003771396570000022
其中，
Figure FDA0003771396570000023
为第三回波数据，
Figure FDA0003771396570000024
为第二回波数据的连续信号表示形式，h(t)为二次相位补偿函数，j表示虚数单位，λ表示波长，v表示平台运动速度，t表示方位向时间，x表示目标点p的方位向坐标，r表示斜距投影，距离向相位误差参数包括al和bl，al表示第l次迭代后的距离向非空变相位误差参数，bl表示第l次迭代后的距离向空变相位误差参数，l＝0，1，2，3……L，L表示迭代次数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述第三回波数据进行方位向子孔径划分得到子孔径数据，并计算各子孔径数据的相干互相关函数，包括：
对所述第三回波数据
Figure FDA0003771396570000025
在方位向分为两个大小相同的子孔径，分别表示为第一子孔径数据
Figure FDA0003771396570000026
和第二子孔径数据
Figure FDA0003771396570000027
分别对所述第一子孔径数据
Figure FDA0003771396570000028
和第二子孔径数据
Figure FDA0003771396570000029
进行方位向傅里叶变换，分别得到第一子孔径数据的频谱函数
Figure FDA00037713965700000210
和第二子孔径数据的频谱函数
Figure FDA00037713965700000211
w表示方位向频谱；
所述各子孔径数据的相干互相关函数，公式如下：
Figure FDA00037713965700000212
其中，RCMD(η)为相干互相关函数，Ta表示合成孔径时间，η表示相干互相关函数的横坐标，*表示共轭符号。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述相干互相关函数确定所述距离向相位误差参数的估计值，包括：
对所述相干互相关函数RCMD(η)取最大值，得到最大值位置函数
Figure FDA0003771396570000031
根据下式确定距离向相位误差参数的估计值
Figure FDA0003771396570000032
和
Figure FDA0003771396570000033
Figure FDA0003771396570000034
Figure FDA0003771396570000035
其中，
Figure FDA0003771396570000036
表示距离向非空变相位误差参数的估计值，
Figure FDA0003771396570000037
表示距离向空变相位误差参数的估计值，K表示采样的距离门数量，i表示采样的距离门序号，
Figure FDA0003771396570000038
表示
Figure FDA0003771396570000039
的均值，ri表示第i个距离门对应的实际距离，
Figure FDA00037713965700000310
表示ri的均值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述估计值更新所述距离向相位误差参数，公式如下：
Figure FDA00037713965700000311
其中，al表示第l次迭代后的距离向非空变相位误差参数，al+1表示第l+1次迭代后的距离向非空变相位误差参数，bl表示第l次迭代后的距离向空变相位误差参数，bl+1表示第l+1次迭代后的距离向空变相位误差参数，l＝0，1，2，3……L，L表示迭代次数。
7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述根据最终确定的所述距离向相位误差参数确定距离空变相位误差函数，公式如下：
Φ(t)＝exp[-j(al+bl·r)t2]；
其中，al表示第l次迭代后的距离向非空变相位误差参数，bl表示第l次迭代后的距离向空变相位误差参数，l＝0，1，2，3……L，L表示迭代次数，r表示斜距投影。
8.一种合成孔径雷达的距离空变相位误差估计装置，其特征在于，包括：
运动补偿二维解耦模块，用于读取合成孔径雷达的原始回波数据并进行运动补偿和二维解耦合处理，得到第一回波数据；
距离维采样模块，用于对所述第一回波数据进行距离维采样处理，得到第二回波数据；
二次相位补偿模块，用于利用二次相位补偿函数对所述第二回波数据进行二次相位补偿，得到第三回波数据；其中，所述二次相位补偿函数包括距离向相位误差参数；
子孔径相干互相关确定模块，用于对所述第三回波数据进行方位向子孔径划分得到子孔径数据，并计算各子孔径数据的相干互相关函数；
参数更新模块，用于根据所述相干互相关函数确定所述距离向相位误差参数的估计值，根据所述估计值更新所述距离向相位误差参数；
重复调用二次相位补偿模块及子孔径相干互相干确定模块，直至所述距离向相位误差参数的估计值满足预设精度；
距离空变相位误差函数确定模块，用于根据最终确定的所述距离向相位误差参数确定距离空变相位误差函数。
9.一种合成孔径雷达的距离空变相位误差估计装置，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序，实现如权利要求1至7中任一项所述的合成孔径雷达的距离空变相位误差估计方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如权利要求1至7中任一项所述的合成孔径雷达的距离空变相位误差估计方法。
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