[发明专利]一种基于导航卫星的星地双基地SAR时频同步方法

摘要

本发明涉及一种基于导航卫星的星地双基地SAR时频同步方法，属于雷达信号处理技术领域；本发明不依赖事后星历实现星地双基地SAR系统的时频同步，提出一种利用直达波提取导航电文信息，解码获取时间和卫星轨道信息，从而计算接收数据对应的理论时间延迟历史和理论多普勒相位历史，并与其视在时间延迟历史和视在多普勒相位历史做差，得到时间和相位的同步误差估计的参数估计方法；该方法能够提高成像处理的实时性，且时间信息的获取更加准确，降低了时间偏差引入的误差影响，且适用于所有导航卫星，适用性广。

主权项

1.一种基于导航卫星的星地双基地SAR时频同步方法，其中，直达波天线指向卫星，接收导航卫星的直达波数据，回波天线指向场景，接收场景的回波信号，其特征在于，具体步骤包括：S1从所述直达波数据中提取视在时间延迟历史和视在多普勒相位历史，包括：步骤101、按照直达波数据中伪测距码的周期对直达波数据进行二维划分；步骤102、对二维划分之后的直达波数据进行距离脉压处理；步骤103、根据直达波数据的脉压处理结果提取峰值位置处的延迟历史和相位历史，即获得视在时间延迟历史以及视在多普勒相位历史S2从直达波数据中提取导航电文信息；S3结合所述导航电文信息及对应的导航卫星的空间信号接口控制文件解算导航卫星轨道信息；S4通过获取直达波数据中某一帧导航电文对应的电文时间，并根据该帧导航电文在直达波数据中的位置，从而计算直达波数据的起始时刻对应的信号发射时间；S5获取直达波天线的位置，结合直达波天线的位置、所述S3中解算得到的卫星轨道信息及S4中得到的直达波数据的起始时刻对应的信号发射时间，从而计算整个直达波数据对应的时间段内导航卫星与直达波天线之间的理论斜距历史R_d(η_n)；S6令所述理论斜距历史R_d(η_n)除以光速c得到理论时间延迟历史,即令理论斜距历史除以波长λ乘以2π得到理论多普勒相位历史，即S7对比获取时间同步误差估计和相位同步误差估计；令视在时间延迟历史减去理论时间延迟历史，得到时间同步误差估计值，即令视在多普勒相位历史减去理论多普勒相位历史，得到相位同步误差估计值，即S8补偿处理：按照直达波数据的二维信号划分形式对回波数据的每一个伪测距码周期按照所述S7中得到的时间同步误差估计值进行移位处理，即完成时间同步误差处理；对回波数据的每一个伪测距码的周期按照所述S7中得到的相位同步误差估计值补偿对应的相位同步误差，即完成相位同步误差处理，同时去除导航电文相位和距离向的多普勒频移调制，得到补偿处理后的回波信号，即实现基于导航卫星的星地双基地SAR时频同步。