[发明专利]一种基于多通道复图像空间的相位误差估计方法

说明书

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种基于多通道复图像空间的相位误差估计方法，包括：获取回波数据；对回波数据进行置零操作，得到置零回波数据；对置零回波数据进行方位频谱重构得到信号频谱；通过线频调变标算法对信号频谱进行成像得到第一图像集；对第一图像集进行低通滤波得到第二图像集；对第二图像集进行相位误差估计得到相位误差；根据相位误差对第一图像集进行误差补偿得到目标图像。本发明对多通道相位误差的估计是在图像空间中进行，避免多次迭代处理造成的繁重的计算量，提高了多通道相位误差估计的速度和效率；先进行重构和成像，再进行多通道相位误差的估计，由于成像后信号的能量相对于成像前更能集中，能得到更好的误差估计效果。

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种基于多通道复图像空间的相位误差估计方法。

背景技术

由于星载SAR具有免受国界区域和自然条件等方面限制，以及SAR全天时、全天候工作的特点，星载SAR成为近年来世界各地学者的热点研究对象。针对星载SAR先后发展出多种成像算法，并取得了较好的成像结果。随着对SAR成像需求的提高，高方位分辨率和宽测绘带成为近年来发展的重点目标。然而，由于低PRF和高分辨率之间是一组基本矛盾，高方位分辨率和宽测绘带在传统的SAR系统中不能同时实现。

能够获得高方位分辨率和宽测绘带成像的方位多通道SAR系统吸引了越来越多的关注，而方位多通道SAR系统的提出，有效地解决了低PRF和高分辨率之间的这一基本矛盾。该系统运行时PRF选用低于单通道奈奎斯特采样率的频率，通过方位信号重构消除多通道回波在方位上存在多普勒模糊，因而常规的单通道的成像算法得以应用于多通道数据的成像。

实际操作中，由于非理想因素存在于方位多通道SAR系统中，通道间存在相位增益误差，位置不确定和时间不确定，所以通道间不可避免地存在通道不匹配。这些通道间的不匹配将会严重影响重构的性能，造成成像结果中存在方位模糊，严重降低成像质量。因此，针对多通道SAR系统中通道间不匹配的估计和校正成为在实际操作中的关键问题。针对方位多通道SAR系统通道间的相位误差，现有方法大多是在频域上进行估计补偿，也有部分方法是在时域上采用最小熵的方法，通过迭代对通道间的相位误差进行迭代估计。

针对方位多通道SAR系统通道间的不匹配，不少学者对这一问题进行了深入地研究，其中西安电子科技大学李真芳教授针对分布式小卫星系统，提出的基于杂波的通道不匹配的估计和校正的正交子空间法，这一方法已经成功应用于方位多通道SAR系统。其他研究者也提出了基于相邻通道相关特性的时域通道误差校正方法。上述研究所提出的方法是在图像成像前对通道误差进行估计，可将其归为一类信号空间方法。有部分研究者提出在图像空间上采用最小熵的方法，对通道间的相位误差进行估计的方法，先后发展出最小熵自聚焦方法、加权最小熵方法和基于最大似然估计的加权最小熵方法。由于无法获得最小熵方法的自闭解，上述方法需要通过多次迭代来实现。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于多通道复图像空间的相位误差估计方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种基于多通道复图像空间的相位误差估计方法，包括：

获取回波数据；

对所述回波数据进行置零操作，得到置零回波数据；

对所述置零回波数据进行方位频谱重构得到信号频谱；

通过线频调变标算法对所述信号频谱进行成像得到第一图像集；

对所述第一图像集进行低通滤波得到第二图像集；

对所述第二图像集进行相位误差估计得到相位误差；

根据所述相位误差对所述第一图像集进行误差补偿得到目标图像。

在本发明的一个实施例中，所述置零操作为：