TOPS SAR系统的通道相位偏差估计方法和装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112379379A(43)申请公布日2021.02.19(21)申请号202011248769.7(22)申请日2020.11.10(71)申请人河南大学地址475000河南省开封市顺河区明伦街85号(72)发明人李宁王宽张汉卿赵建辉郭拯危(74)专利代理机构北京五洲洋和知识产权代理事务所(普通合伙)11387代理人刘春成刘素霞(51)Int.Cl.G01S13/90(2006.01)G01S7/41(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图4页(54)发明名称TOPSSAR系统的通道相位偏差估计方法和装置(57)摘要本发明提供一种TOPSSAR系统的通道相位偏差估计方法和装置，方法包括：步骤一，获取TOPSSAR系统中每个通道的回波信号；步骤二，对所述回波信号进行“去斜”操作，得到“去斜”后的回波数据；步骤三，将所述“去斜”后的回波信号进行变换，得到距离‑多普勒域的回波信号；步骤四，对所述距离‑多普勒域的回波信号进行处理，得到重构多普勒谱；步骤五，基于对所述重构多普勒谱的分析结果构造通道相位偏差目标优化函数；步骤六，通过所述通道相位偏差目标优化函数，得到通道相位偏差估计值；通过本申请的TOPSSAR系统的通道相位偏差估计方法，得到相位偏差估计值更加准确，从而能够提高聚焦的SAR图像的质量。CN112379379ACN112379379A权利要求书1/2页1.一种TOPSSAR系统的通道相位偏差估计方法，其特征在于，所述方法包括：步骤一，获取TOPSSAR系统中每个通道的回波信号；步骤二，对所述回波信号进行“去斜”操作，得到“去斜”后的回波数据；步骤三，将所述“去斜”后的回波信号变换至距离-多普勒域，得到距离-多普勒域的回波信号；步骤四，对所述距离-多普勒域的回波信号进行处理，得到重构多普勒谱；步骤五，基于对所述重构多普勒谱的分析结果，构造通道相位偏差目标优化函数；步骤六，通过所述通道相位偏差目标优化函数，得到通道相位偏差估计值。2.根据权利要求1所述的TOPSSAR系统的通道相位偏差估计方法，其特征在于，步骤二中，基于“两步式”聚焦技术对所述回波信号进行“去斜”操作，得到得到“去斜”后的回波数据。3.根据权利要求2所述的TOPSSAR系统的通道相位偏差估计方法，其特征在于，所述基于“两步式”聚焦技术对所述回波信号进行“去斜”操作包括：通过每个通道的方位采样点数、每个通道的采样间隔和TOPSSAR系统中通道个数构建TOPSSAR系统的参考模型；基于所述参考模型，对每个通道的回波信号进行处理，得到所述“去斜”后的回波信号。4.根据权利要求3所述的TOPSSAR系统的通道相位偏差估计方法，其特征在于，所述基于所述参考模型，对每个通道的回波信号进行处理，得到所述“去斜”后的回波信号包括将方位多通道TOPSSAR系统每个通道接收到的回波信号与所述参考模型相乘，得到所述“去斜”后的回波数据。5.根据权利要求1所述的TOPSSAR系统的通道相位偏差估计方法，其特征在于，步骤四中，基于数字波束形成技术对所述距离-多普勒域的回波信号进行重构滤波处理，得到所述重构多普勒谱。6.根据权利要求5所述的TOPSSAR系统的通道相位偏差估计方法，其特征在于，步骤五中，基于所述重构多普勒谱的跳变幅度与相位偏差关系，构造通道相位偏差目标优化函数。7.根据权利要求1所述的TOPSSAR系统的通道相位偏差估计方法，其特征在于，通过所述通道相位偏差目标优化函数，得到通道相位偏差估计值的步骤为：基于牛顿-拉弗森方法对所述通道相位偏差目标优化函数进行求解，得到最优解；根据所述最优解，得到通道相位偏差估计值。8.根据权利要求1所述的TOPSSAR系统的通道相位偏差估计方法，其特征在于，通过所述通道相位偏差目标优化函数，得到通道相位偏差估计值的步骤为：基于牛顿-拉弗森方法对所述通道相位偏差目标优化函数进行求解，得到最优解；根据所述最优解，得到所述通道相位偏差估计值。9.根据权利要求8所述的TOPSSAR系统的通道相位偏差估计方法，其特征在于，根据所述最优解，得到通道相位偏差估计值的过程如下：根据所述最优解补偿所述重构多普勒谱的通道相位偏差；判断补偿后的重构多普勒谱中的能量分布；根据判断结果，确定通道相位偏差估计值：如果带内能量Sinside大于带外能量Soutside，则所述相位偏差估计值为最优解；2CN112379379A权利要求书2/2页如果带内能量Sinside小于带外能量Soutside，则需再补偿一个恒定偏差ΔΦ，所述相位偏差估计值包括所述最优解和所述恒定偏差。10.一种TOPSSAR系统的通道相位偏差估计装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计