CN115656948B - 基于静止强目标的相位误差估计方法、装置、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于静止强目标的相位误差估计方法、装置、设备及介质，涉及合成孔径雷达信号处理技术领域，方法包括：获取多通道SAR所有通道的复回波信号，对于每个通道的复回波信号分别进行距离向压缩，得到各通道的距离向压缩信号；从所述距离向压缩信号中提取零多普勒、混叠至零多普勒处的混叠高频信号；检测混叠高频信号中的强目标零多普勒信号，获取其位置信息；提取距离向压缩信号中与位置信息对应的信号，得到强目标回波信号；计算每个通道的强目标回波信号的相位误差，并计算各通道的相位误差的均值，得到多通道SAR的通道间的相位误差。

Description

基于静止强目标的相位误差估计方法、装置、设备及介质

技术领域

本发明涉及合成孔径雷达信号处理技术领域，尤其涉及一种基于静止强目标的相位误差估计方法、装置、设备及介质。

背景技术

受最小天线面积限制的约束，传统单通道合成孔径雷达（Synthetic ApertureRadar，SAR）无法同时实现高分辨率和宽测绘带成像。方位多通道SAR使用一个宽波束天线以较低的脉冲重复频率（Pulse Repetition Frequency，PRF）发射脉冲信号，以保证宽测绘带；同时使用沿方位向分布的多个接收天线同时接收目标反射的回波信号，以空间采样补充时间采样，使等效PRF为系统实际PRF的M（接收通道数）倍，以保证方位向高分辨率。因此，方位多通道SAR可以摆脱最小天线面积限制的约束，实现高分宽幅成像。然而，由于雷达系统、卫星姿态误差、天线误差（包括天线相位中心位置误差和接收天线方向图相位不一致）等因素的影响，不同通道接收的回波信号会存在一定的相位误差。为了实现方位无模糊成像，星载多通道SAR成像处理之前必须准确地重构方位向信号频谱，而通道间相位误差的估计与补偿是信号重构的前提。

现有的方位多通道SAR相位误差估计方法主要分为时域法和频域法两大类：在时域进行的相位误差估计方法主要有时域相关法；在频域进行的相位误差估计方法主要有频域相关法和子空间法，其中子空间法包括子空间比较法和正交子空间法。时域相关法对不同通道接收的信号的相关性要求比较高，多通道SAR的实际PRF随着通道数的增加而降低，方位向采样间隔变长，信号间的相关性减弱；另外，多普勒中心的估计精度直接影响时域相关法的估计精度，而现有的多普勒中心估计技术在方位欠采样条件下的精度很难保证。因此，该方法很少应用在实际多通道SAR系统中。频域相关法不受多普勒中心的影响，但要求方位零频处的信号无混叠，双通道SAR系统可以满足这一要求。但是通道数大于2时，为了实现高分宽幅成像，单通道信号的零频处必然有高频信号的混叠，此时频域相关法不能准确估计相位误差。当信号模糊数小于通道数时，子空间法可以准确估计相位误差，但是在实际系统中，受天线方向图旁瓣的影响，单通道信号的方位模糊数可能会大于通道数；另外，当信号子空间对应的特征向量比较小时，可能无法区分信号子空间特征向量和噪声子空间特征向量，进而发生“子空间交换”现象。这两种情况都会导致子空间法无法准确估计相位误差。

发明内容

鉴于上述问题，在实际方位多通道SAR系统，当单通道信号严重欠采样，以至于方位模糊数大于通道数时，现有技术无法准确估计相位误差。如存在相位误差，SAR图像会在方位向上出现成对的虚假目标，弱背景下存在强目标时，这种现象尤为明显。本发明提供了一种基于静止强目标的多通道SAR相位误差估计方法，以解决上述技术问题。

本发明的一个方面提供了一种基于静止强目标的相位误差估计方法，包括：获取多通道SAR所有通道的复回波信号，对于每个通道的所述复回波信号分别进行距离向压缩，得到各所述通道的距离向压缩信号；从所述距离向压缩信号中提取零多普勒、混叠至零多普勒处的混叠高频信号；检测所述混叠高频信号中的强目标零多普勒信号，获取所述强目标零多普勒信号的位置信息；提取所述距离向压缩信号中与所述位置信息对应的信号，得到强目标回波信号；计算每个通道的所述强目标回波信号的相位误差，并计算各通道的所述相位误差的均值，得到所述多通道SAR的通道间的相位误差。

根据本发明的实施例，所述从所述距离向压缩信号中提取零多普勒、混叠至零多普勒处的混叠高频信号包括：将所述距离向压缩信号进行方向位傅里叶变化，并将变化后的信号中方位频率 [1/4 f _p , 3/4 f _p ]处的信号改为零之后，进行方位向逆傅里叶变换， f _p 表示所述多通道SAR的脉冲重复频率；从进行方位向逆傅里叶变换后的信号中提取零多普勒、混叠至零多普勒处的混叠高频信号。

根据本发明的实施例，所述检测所述混叠高频信号中的强目标零多普勒信号，获取所述强目标零多普勒信号的位置信息包括：筛选所述混叠高频信号中大于预设幅值的信号，记录其所在初选分辨单元；计算所述初选分辨单元的信杂比；从所述初选分辨单元中筛选出所述信杂比大于预设信杂比检测门限的强目标分辨单元；将所述混叠高频信号中的强目标分辨单元记为单元信号1，其余分辨单元记为单元信号0，按照在所述混叠高频信号中位置顺序构成单元信号序列；在所述单元信号序列内滑动零多普勒信号检测窗，计算所述零多普勒信号检测窗内单元信号的和值；当所述和值大于零多普勒信号阈值时，判定所述零多普勒信号检测窗内的单元信号对应所述强目标零多普勒信号，记录所述单元信号的位置信息为所述强目标零多普勒信号的位置信息。

根据本发明的实施例，所述筛选所述混叠高频信号中大于预设幅值的信号，记录其所在初选分辨单元包括：将所述混叠高频信号中的分辨单元按照幅值升序排列；逐个判断所述分辨单元中信号的幅值是否大于预设幅值；记录幅值大于预设幅值的信号所在的分辨单元为初选分辨单元。

根据本发明的实施例，所述计算所述初选分辨单元的信杂比包括：使用信杂比计算窗依次划过所述初选分辨单元，所述信杂比计算窗包括前导参考窗、滞后参考窗、保护窗和检测窗，其中，所述前导参考窗、滞后参考窗用于计算所述检测窗前后预设距离处的杂波功率，所述保护窗设于所述检测窗两侧，用于防止所述预设距离内的信号影响计算结果，所述检测窗用于计算所述初选分辨单元的信号功率；计算所述初选分辨单元的信号功率与所述杂波功率的比率，得到所述信杂比。

根据本发明的实施例，所述信杂比检测门限根据当前场景自适应计算得到，包括：获取所述混叠高频信号中幅值最大的信号所在分辨单元；计算所述幅值最大的信号所在分辨单元的信杂比，并乘以第一系数，得到所述信杂比检测门限。

根据本发明的实施例，所述零多普勒信号检测窗的长度为 N ₀ ，所述零多普勒信号阈值为第二系数与 N ₀ 的乘积，所述零多普勒信号检测窗的长度的计算公式为：

；

其中， K _a 表示所述混叠高频信号的多普勒调频率， R _gate 表示所述混叠高频信号中一个距离门的长度， f _p 表示所述多通道SAR的脉冲重复频率。

本发明的第二方面提供了一种基于静止强目标的相位误差估计装置，包括：距离向压缩模块，用于获取多通道SAR所有通道的复回波信号，对于每个通道的所述复回波信号分别进行距离向压缩，得到各所述通道的距离向压缩信号；傅里叶变换模块，用于从所述距离向压缩信号中提取在强目标零多普勒附近第一预设频率范围内的混叠高频信号；强目标位置识别模块，用于检测所述混叠高频信号中的强目标零多普勒信号，获取所述强目标零多普勒信号的位置信息；强目标信号提取模块，用于提取所述距离向压缩信号中与所述位置信息对应的信号，得到强目标回波信号；相位误差估计模块，用于计算每个通道的所述强目标回波信号的相位误差，并计算各通道的所述相位误差的均值，得到所述多通道SAR的通道间的相位误差。

本发明的第三方面提供了一种电子设备，包括：存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现所述基于静止强目标的相位误差估计方法中的各个步骤。

本发明的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现所述基于静止强目标的相位误差估计方法中的各个步骤。

在本发明实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

根据本发明实施例提供的基于静止强目标的相位误差估计方法在距离压缩域自动检测场景中检测强目标零多普勒附近的回波信号，克服了方位混叠对频域相位误差估计方法的影响；提取到无方位混叠信号后，本技术直接使用频域相关法估计相位误差。只要有场景中存在强目标，该方法就可以自适应地检测出强目标在零多普勒附近的信号，无需人工干预；即使单通道模糊数大于通道数，该技术仍然可以准确估计通道间相位误差，有效克服了天线旁瓣对传统频域相位误差估计技术的影响。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优势，现在将参考结合附图的以下描述，其中：

图1示意性示出了本发明实施例提供的一种基于静止强目标的相位误差估计方法的示意图；

图2示意性示出了本发明实施例提供的一种基于静止强目标的相位误差估计方法的具体流程示意图；

图3A示意性示出了本发明实施例提供的零多普勒、混叠至零多普勒处的距离徙动曲线；

图3B示意性示出了本发明实施例提供的一种信杂比计算窗示意图；

图3C示意性示出了本发明实施例提供的强目标回波信号的示意图；

图4示意性示出了本发明实施例提供的一种基于静止强目标的相位误差估计方法装置的结构框图；

图5示意性示出了本发明实施例提供的一种电子设备的结构框图。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本发明的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本发明实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本发明。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在此使用的所有术语（包括技术和科学术语）具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

附图中示出了一些方框图和/或流程图。应理解，方框图和/或流程图中的一些方框或其组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，从而这些指令在由该处理器执行时可以创建用于实现这些方框图和/或流程图中所说明的功能/操作的装置。

因此，本发明的技术可以硬件和/或软件（包括固件、微代码等）的形式来实现。另外，本发明的技术可以采取存储有指令的计算机可读介质上的计算机程序产品的形式，该计算机程序产品可供指令执行系统使用或者结合指令执行系统使用。在本发明的上下文中，计算机可读介质可以是能够包含、存储、传送、传播或传输指令的任意介质。例如，计算机可读介质可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置、器件或传播介质。计算机可读介质的具体示例包括：磁存储装置，如磁带或硬盘（HDD）；光存储装置，如光盘（CD-ROM）；存储器，如随机存取存储器（RAM）或闪存；和/或有线/无线通信链路。

图1示意性示出了本发明实施例提供的一种基于静止强目标的相位误差估计方法的示意图。

如图1所示，本发明实施例提供了一种基于静止强目标的相位误差估计方法，包括操作S110~S150。

在操作S110，获取多通道SAR所有通道的复回波信号，对于每个通道的复回波信号分别进行距离向压缩，得到各通道的距离向压缩信号。

在操作S120，从距离向压缩信号中提取零多普勒、混叠至零多普勒处的混叠高频信号。

在操作S130，检测混叠高频信号中的强目标零多普勒信号，获取强目标零多普勒信号的位置信息。

在操作S140，提取距离向压缩信号中与位置信息对应的信号，得到强目标回波信号。

在操作S150，计算每个通道的强目标回波信号的相位误差，并计算各通道的相位误差的均值，得到多通道SAR的通道间的相位误差。

本发明提供了一种基于静止强目标的方位多通道SAR相位误差估计方法，该方法在距离压缩域自动检测并提取强目标零多普勒附近的无方位模糊回波信号，然后使用频域相关法估计相位误差。该方法可以自适应地检测出强目标在零多普勒附近的信号，克服了方位欠采样对现有频域相位误差估计方法的限制。

图2示意性示出了本发明实施例提供的一种基于静止强目标的相位误差估计方法的具体流程示意图。

参考图2，操作S110~S150的具体实施方式如下。

在操作S110中，读取多通道SAR所有通道的复回波信号，并进行距离向压缩，得到场景内目标的距离徙动曲线，即获取各通道的距离向压缩信号。

在操作S120中，从距离向压缩信号中提取零多普勒、混叠至零多普勒处的混叠高频信号，具体可以包括操作S121~S122。

在操作S121中，将距离向压缩信号进行方向位傅里叶变化，并将变化后的信号中方位频率 [1/4 f _p , 3/4 f _p ]处的信号改为零之后，进行方位向逆傅里叶变换， f _p 表示多通道SAR的脉冲重复频率。

在操作S122中，从进行方位向逆傅里叶变换后的信号中提取零多普勒、混叠至零多普勒处的混叠高频信号。

在操作S130中，检测混叠高频信号中的强目标零多普勒信号，获取强目标零多普勒信号的位置信息，具体可以包括操作S131~S136。

在操作S131中，筛选混叠高频信号中大于预设幅值的信号，记录其所在初选分辨单元。

具体的，可以将混叠高频信号中的分辨单元按照幅值升序排列，然后逐个判断分辨单元中信号的幅值是否大于预设幅值，记录幅值大于预设幅值的信号所在的分辨单元为初选分辨单元。

假设排序后第0.95∙ Na∙ Nr个值为A1， Na、 Nr分别表示单个通道回波数据的方位向和距离向样本数。逐分辨单元判断信号幅值是否大于A1，如果幅值大于A1，则说明该分辨单元可能存在强目标的回波，记录该分辨单元的位置。

在操作S132中，计算初选分辨单元的信杂比。

在本实施例，可以使用信杂比计算窗依次划过初选分辨单元，信杂比计算窗包括前导参考窗、滞后参考窗、保护窗和检测窗，其中，前导参考窗、滞后参考窗用于计算检测窗前后预设距离处的杂波功率，保护窗设于检测窗两侧，用于防止预设距离内的信号影响计算结果，检测窗用于计算初选分辨单元的信号功率。具体的，前导参考窗和滞后参考窗的长度分别为20~40，单侧保护窗的长度为4~6。

在计算初选分辨单元的信杂比时，计算窗逐脉冲沿距离向滑动，，通过计算检测窗内的信号功率与杂波功率的比率，得到信杂比。假设检测单元的信号功率为 P _s ，参考单元的信号平均功率为 P _c ，那么检测单元的信杂比为：

 。

在操作S133中，从初选分辨单元中筛选出信杂比大于预设信杂比检测门限的强目标分辨单元。

其中，信杂比检测门限通常随着场景的变化而变化，可以根据当前混叠高频信号自适应计算得到。计算方式包括：获取混叠高频信号中幅值最大的信号所在分辨单元，计算幅值最大的信号所在分辨单元的信杂比，并乘以第一系数，得到信杂比检测门限。例如，假设幅值最大的信号所在分辨单元的信杂比为SCR₀，信杂比检测门限SCR_T1可以为SCR_T1=0.8∙SCR₀。

若存在信杂比大于SCR_T1的初选分辨单元，则记该初选分辨单元为强目标分辨单元。

在操作S134中，将混叠高频信号中的强目标分辨单元记为单元信号1，其余分辨单元记为单元信号0，按照在混叠高频信号中位置顺序构成单元信号序列。

在本实施例中，根据操作S133，记初始分辨单元的信杂比为SCR0，如果SCR₀>SCR_T1，则判定当前分辨单元存在强目标，否则当前分辨单元不存在强目标。记存在强目标的单元为1，否则为0，则原混叠高频信号可以转换为由0、1组成的单元信号序列。

在操作S135中，在单元信号序列内滑动零多普勒信号检测窗，计算零多普勒信号检测窗内单元信号的和值。

由距离等效模型可知，多普勒频率越低，距离徙动曲线在同一个距离门的持续时间越长，因此零多普勒信号所在的距离门在方位向上持续的时间最长。基于这一特征，设计零多普勒信号检测窗。检测窗的宽度为1，长度为 N ₀，且有

其中， K _a 表示混叠高频信号的多普勒调频率， R _gate 为一个距离门的长度，  f _p 表示多通道SAR的脉冲重复频率。

在操作S136中，当和值大于零多普勒信号阈值时，判定零多普勒信号检测窗内的单元信号对应强目标零多普勒信号，记录单元信号的位置信息为强目标零多普勒信号的位置信息。

检测窗工作时，逐距离门沿方位向滑动，并计算窗内信号的和（假设为Sum₀），当Sum₀>0.95∙  N ₀时，表示当前滑动窗覆盖了强目标的零多普勒频率附近的信号，记录当前滑动窗的位置信号，并跳过之后的100个距离门（防止占据多个距离门的强目标被多次检测到）继续检测，直到整幅图像检测完毕。

在操作S140中，提取距离向压缩信号（根据操作S110获取）中与位置信息对应的信号，得到强目标回波信号。

在操作S150，计算每个通道的强目标回波信号的相位误差，并计算各通道的相位误差的均值，得到多通道SAR的通道间的相位误差。可选地，可以采用频域相关法、子空间法等频域估计方法来计算相位误差。

根据本发明提供的基于静止强目标的相位误差估计方法，可以只要有场景中存在强目标，该技术就可以自适应地检测出强目标在零多普勒附近的信号，以克服方位混叠对频域算法的影响，无需人工干预，即使单通道模糊数大于通道数，该技术仍然可以准确估计通道间相位误差，有效克服了天线旁瓣对传统频域相位误差估计技术的影响。

图3A示意性示出了本发明实施例提供的一种零多普勒、混叠至零多普勒处的距离徙动曲线。

如图3A所示，其中，虚线框标出了强目标零多普勒附近的信号点划线框标出了因方位欠采样而混叠至零多普勒处的高频信号。

图3B示意性示出了本发明实施例提供的一种信杂比计算窗示意图。

如图3B所示，信杂比计算窗包括前导参考窗、滞后参考窗、保护窗和检测单元。前导参考窗和滞后参考窗设于检测单元两侧预设距离处，长度分别为20~40，用于计算检测单元附近的杂波功率该预设距离段内设有保护窗，防止分布在多个距离门上的强目标影响计算结果，通常单侧保护窗的长度为4~6。计算信杂比时，计算窗逐脉冲沿距离向滑动，并计算距离压缩域的信杂比。

图3C示意性示出了本发明实施例提供的强目标回波信号的示意图。

如图3C所示，根据操作S131~S136，从初选分辨单元中筛选出信杂比大于预设信杂比检测门限的强目标分辨单元。假设幅值最大的信号所在分辨单元的信杂比为SCR0，信杂比检测门限SCRT1可以为SCRT1=0.8∙SCR0。若存在信杂比大于SCRT1的初选分辨单元，则记该初选分辨单元为强目标分辨单元。将混叠高频信号中的强目标分辨单元记为单元信号1，其余分辨单元记为单元信号0，按照在混叠高频信号中位置顺序构成单元信号序列。图中黑点表示强目标回波所在的分辨单元，虚线框中为零多普勒附近的信号，这一部分信号在方位向上无混叠；点划线框中为混叠至零多普勒的高频信号，这一部分信号在方位向是混叠的。

下面以具体实施例来对本发明提供的方法进行说明。

以某多通道SAR的实际数据为例，选取一景包含大量强目标的图像，为了比较频域相关法、子空间法和本发明方法在不同方位模糊下的性能，表1列出了3种方法在某多通道SAR原始双通道回波和4倍降采样后的双通道回波下的估计结果。可以看出，对于原始回波，3种方法估计的结果比较一致，且根据图像质量判定估计结果比较准确；当回波严重欠采样时，频域相关法和子空间法已经不能准确估计通道间相位误差，而本发明方法仍可以比较准确的估计相位误差。

表  不同方法相位误差估计结果

图4示意性示出了本发明实施例提供的一种基于静止强目标的相位误差估计方法装置的结构框图。

如图4所示，本发明实施例提供了一种基于静止强目标的相位误差估计装置，包括距离向压缩模块410、傅里叶变换模块420、强目标位置识别模块430、强目标信号提取模块440和相位误差估计模块450。

距离向压缩模块410用于获取多通道SAR所有通道的复回波信号，对于每个通道的复回波信号分别进行距离向压缩，得到各通道的距离向压缩信号。

傅里叶变换模块420用于从距离向压缩信号中提取零多普勒、混叠至零多普勒处的混叠高频信号。

强目标位置识别模块430用于检测混叠高频信号中的强目标零多普勒信号，获取强目标零多普勒信号的位置信息。

强目标信号提取模块440用于提取距离向压缩信号中与位置信息对应的信号，得到强目标回波信号。

相位误差估计模块450用于计算每个通道的所述强目标回波信号的相位误差，并计算各通道的所述相位误差的均值，得到所述多通道SAR的通道间的相位误差。

可以理解的是，距离向压缩模块410、傅里叶变换模块420、强目标位置识别模块430、强目标信号提取模块440和相位误差估计模块450可以合并在一个模块中实现，或者其中的任意一个模块可以被拆分成多个模块。或者，这些模块中的一个或多个模块的至少部分功能可以与其他模块的至少部分功能相结合，并在一个模块中实现。根据本发明的实施例，距离向压缩模块410、傅里叶变换模块420、强目标位置识别模块430、强目标信号提取模块440和相位误差估计模块450中的至少一个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列（FPGA）、可编程逻辑阵列（PLA）、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路（ASIC），或可以以对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式等硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式的适当组合来实现。或者，距离向压缩模块410、傅里叶变换模块420、强目标位置识别模块430、强目标信号提取模块440和相位误差估计模块450中的至少一个可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该程序被计算机运行时，可以执行相应模块的功能。

图5示意性示出了本发明实施例提供的一种电子设备的结构框图。

如图5所示，本实施例中所描述的电子设备，包括：电子设备500包括处理器510、计算机可读存储介质520。该电子设备500可以执行上面参考图1描述的方法，以实现对特定操作的检测。

具体地，处理器510例如可以包括通用微处理器、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器（例如，专用集成电路（ASIC）），等等。处理器510还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器510可以是用于执行参考图1描述的根据本发明实施例的方法流程的不同动作的单一处理单元或者是多个处理单元。

计算机可读存储介质520，例如可以是能够包含、存储、传送、传播或传输指令的任意介质。例如，可读存储介质可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置、器件或传播介质。可读存储介质的具体示例包括：磁存储装置，如磁带或硬盘（HDD）；光存储装置，如光盘（CD-ROM）；存储器，如随机存取存储器（RAM）或闪存；和/或有线/无线通信链路。

计算机可读存储介质520可以包括计算机程序521，该计算机程序521可以包括代码/计算机可执行指令，其在由处理器510执行时使得处理器510执行例如上面结合图1所描述的方法流程及其任何变形。

计算机程序521可被配置为具有例如包括计算机程序模块的计算机程序代码。例如，在示例实施例中，计算机程序521中的代码可以包括一个或多个程序模块，例如包括521A、模块521B、……。应当注意，模块的划分方式和个数并不是固定的，本领域技术人员可以根据实际情况使用合适的程序模块或程序模块组合，当这些程序模块组合被处理器510执行时，使得处理器510可以执行例如上面结合图1~图2所描述的方法流程及其任何变形。

根据本发明的实施例，距离向压缩模块410、傅里叶变换模块420、强目标位置识别模块430、强目标信号提取模块440和相位误差估计模块450中的至少一个可以实现为参考图5描述的计算机程序模块，其在被处理器510执行时，可以实现上面描述的相应操作。

本发明还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的设备/装置/系统中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备/装置/系统中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被执行时，实现根据本发明实施例的方法。

本领域技术人员可以理解，本发明的各个实施例中记载的特征可以进行多种组合或/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本发明中。特别地，在不脱离本发明精神和教导的情况下，本发明的各个实施例中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本发明的范围。

尽管已经参照本发明的特定示例性实施例示出并描述了本发明，但是本领域技术人员应该理解，在不背离所附实施例及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行形式和细节上的多种改变。因此，本发明的范围不应该限于上述实施例，而是应该不仅由所附实施例来进行确定，还由所附实施例的等同物来进行限定。

Claims (10)

1.一种基于静止强目标的相位误差估计方法，其特征在于，包括：

获取多通道SAR所有通道的复回波信号，对于每个通道的所述复回波信号分别进行距离向压缩，得到各所述通道的距离向压缩信号；

从所述距离向压缩信号中提取零多普勒处和混叠至零多普勒处的混叠高频信号；

检测所述混叠高频信号中的强目标零多普勒信号，获取所述强目标零多普勒信号的位置信息；

提取所述距离向压缩信号中与所述位置信息对应的信号，得到强目标回波信号；

计算每个通道的所述强目标回波信号的相位误差，并计算各通道的所述相位误差的均值，得到所述多通道SAR的通道间的相位误差。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述距离向压缩信号中提取零多普勒处和混叠至零多普勒处的混叠高频信号包括：

将所述距离向压缩信号进行方向位傅里叶变化，并将变化后的信号中方位频率 [1/4f _p , 3/4f _p ]处的信号改为零之后，进行方位向逆傅里叶变换，f _p 表示所述多通道SAR的脉冲重复频率；

从进行方位向逆傅里叶变换后的信号中提取零多普勒处和混叠至零多普勒处的混叠高频信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测所述混叠高频信号中的强目标零多普勒信号，获取所述强目标零多普勒信号的位置信息包括：

筛选所述混叠高频信号中大于预设幅值的信号，记录其所在初选分辨单元；

计算所述初选分辨单元的信杂比；

从所述初选分辨单元中筛选出所述信杂比大于预设信杂比检测门限的强目标分辨单元；

将所述混叠高频信号中的强目标分辨单元记为单元信号1，其余分辨单元记为单元信号0，按照在所述混叠高频信号中位置顺序构成单元信号序列；

在所述单元信号序列内滑动零多普勒信号检测窗，计算所述零多普勒信号检测窗内单元信号的和值；

当所述和值大于零多普勒信号阈值时，判定所述零多普勒信号检测窗内的单元信号对应所述强目标零多普勒信号，记录所述单元信号的位置信息为所述强目标零多普勒信号的位置信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述筛选所述混叠高频信号中大于预设幅值的信号，记录其所在初选分辨单元包括：

将所述混叠高频信号中的分辨单元按照幅值升序排列；

逐个判断所述分辨单元中信号的幅值是否大于预设幅值；

记录幅值大于预设幅值的信号所在的分辨单元为初选分辨单元。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算所述初选分辨单元的信杂比包括：

使用信杂比计算窗依次划过所述初选分辨单元，所述信杂比计算窗包括前导参考窗、滞后参考窗、保护窗和检测窗，其中，所述前导参考窗、滞后参考窗用于计算所述检测窗前后预设距离处的杂波功率，所述保护窗设于所述检测窗两侧，用于防止所述预设距离内的信号影响计算结果，所述检测窗用于计算所述初选分辨单元的信号功率；

计算所述初选分辨单元的信号功率与所述杂波功率的比率，得到所述信杂比。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述信杂比检测门限根据当前场景自适应计算得到，包括：

获取所述混叠高频信号中幅值最大的信号所在分辨单元；

计算所述幅值最大的信号所在分辨单元的信杂比，并乘以第一系数，得到所述信杂比检测门限。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述零多普勒信号检测窗的长度为N ₀ ，所述零多普勒信号阈值为第二系数与N ₀ 的乘积，所述零多普勒信号检测窗的长度的计算公式为：

；

其中，K _a 表示所述混叠高频信号的多普勒调频率，R _gate 表示所述混叠高频信号中一个距离门的长度，f _p 表示所述多通道SAR的脉冲重复频率。

8.一种基于静止强目标的相位误差估计装置，其特征在于，包括：

距离向压缩模块，用于获取多通道SAR所有通道的复回波信号，对于每个通道的所述复回波信号分别进行距离向压缩，得到各所述通道的距离向压缩信号；

傅里叶变换模块，用于从所述距离向压缩信号中提取零多普勒处和混叠至零多普勒处的混叠高频信号；

强目标位置识别模块，用于检测所述混叠高频信号中的强目标零多普勒信号，获取所述强目标零多普勒信号的位置信息；

强目标信号提取模块，用于提取所述距离向压缩信号中与所述位置信息对应的信号，得到强目标回波信号；

相位误差估计模块，用于计算每个通道的所述强目标回波信号的相位误差，并计算各通道的所述相位误差的均值，得到所述多通道SAR的通道间的相位误差。

9.一种电子设备，包括：存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，实现权利要求1至7中的任一项所述基于静止强目标的相位误差估计方法中的各个步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至7中的任一项基于静止强目标的相位误差估计方法中的各个步骤。

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