[发明专利]一种高精度干涉SAR系统性能分析方法

说明书

技术领域

本发明属于信号处理技术领域，具体涉及一种高精度干涉SAR系统性能分析方法。

背景技术

随着现代雷达系统日益复杂、功能不断完善，雷达系统仿真引起了越来越多的重视。特别是在计算机的容量和速度迅速发展的今天，为精细的雷达系统仿真提供了物质基础。通过计算机仿真，来验证雷达系统总体设计思想的合理性、可实现性。SAR在设计研制前需要根据技术指标进行总体参数设计和论证，目前传统雷达总体参数设计基于理论公式模型，这种技术方法存在下面的不足：

(1)模型不准确：理论的公式模型，经过近似处理获得，然而实际系统性能指标受多种误差的影响，不能用理想的解析公式来表示。

(2)未考虑各种系统误差影响：干涉SAR系统中存在着通道噪声、热噪声、运动误差等各种误差源，这些误差的存在最终影响着干涉性能。

(3)未进行总体综合设计：当前进行总体参数设计时，分别针对某一个或几个参数进行单独设计，未进行总体综合设计，对整个干涉SAR回波数据获取、成像处理和干涉处理链路过程中产生的误差没有总体论证。

发明内容

本发明克服已有技术的缺陷，为克服当前干涉SAR系统总体参数设计和论证的不足，提出一种高精度干涉SAR系统性能综合分析方法，通过整个闭环的仿真和处理过程来总体验证干涉系统性能。

一种高精度干涉SAR系统性能分析的方法，包括如下步骤：

步骤1、根据用户指标需求，采用常规理论公式计算干涉SAR系统参数，参数包括平台高度、波束中心视角、波束宽度、脉冲重复频率、数据采样频率、天线参数、发射机功率、噪声系数、系统损耗、模糊比、量化信噪比，从而获得干涉SAR参数初始值；

步骤2、根据步骤1获得的干涉SAR系统参数，进行干涉SAR回波信号模拟；建立干涉SAR多通道原始回波信号仿真模型，并将误差源引入到原始回波数据中；干涉SAR回波信号建立在空间几何模型基础上，依据SAR数据获取原理在方位每个PRF处获得原始回波数据；

步骤3、对步骤2中仿真的回波数据进行成像处理和运动误差补偿，获得相干性的复图像；成像处理对原始回波数据进行方位和距离压缩，使每个像素点的在一个合成孔径内能量进行聚焦；

步骤4、对步骤3中获取的复图像进行干涉处理，实现同一地物在图像上对应同一像素，相位滤波滤除相位噪声，相位展开将缠绕的相位恢复成原始相位，根据干涉SAR基本原理由展开相位解算地形值，并由展开后的原始相位进行反演高程；

步骤5、依据步骤3中获取的成像结果和步骤4中得到的高程反演结果，对系统性能指标进行分析，验证系统是否能达到设计的需求。

自此，完成了一种高精度干涉SAR系统性能综合分析方法。

步骤2中所述的误差源包括、通道噪声、多通道不平衡、热噪声、相干斑噪声、模糊噪声、量化噪声；

步骤5中设计需求指标包括：高程精度、分辨率、测绘带宽、作用距离、信噪比、峰值旁瓣比、积分旁瓣比、模糊比。

本发明与现有技术相比优点在于：本发明引入了干涉SAR实际系统误差源，与目前方法相比是一种更为接近实际系统的分析方法；从原始回波获取到高程反演，对干涉SAR系统整个工作链路进行了模拟，是一种干涉SAR系统分析方法。

附图说明

图1干涉SAR综合分析流程图；

图2干涉SAR空间几何模型；

图3相关性双通道回波模拟流程图示意图；

图4成像处理与运动误差补偿流程示意图；

图5干涉处理流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种高精度干涉SAR系统性能分析方法，包括下面的步骤：

步骤1、根据用户指标需求，采用常规理论公式计算干涉SAR系统参数。设计的参数包括平台高度、波束中心视角、波束宽度、脉冲重复频率、数据采样频率、天线参数、发射机功率、噪声系数、系统损耗，模糊比，量化信噪比，从而获得干涉SAR参数初始值。