宽带合成孔径雷达系统误差分析与校正
文献类型：学位论文
| 作者 | 张炳煌 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2006-07-16 |
| 授予单位 | 中国科学院电子学研究所 |
| 授予地点 | 电子学研究所 |
| 导师 | 雷宏 |
| 关键词 | 合成孔径雷达（SAR） 系统误差 成对回波 定标 预失真补偿 正交解调 校正 线性规划 |
| 中文摘要 | 摘要由于其众多的优点，合成孔径雷达(SAR)得到的广泛的应用，其分辨率要求也越来越高，这就意味着更宽的系统带宽。SAR系统的幅度和相位误差也随之增大，误差较大的时候会严重影响成像的质量，不容忽视。针对这个问题，本文对SAR系统误差进行了分析，对于不能进行校正的误差，我们通过分析提出性能上的要求，而对于可以校正的误差，则研究校正的方法。提出一套SAR系统的校正方案，以及实时校正系统。通过仿真证明了此方案能有效校正系统误差。阻止了SAR图像质量的下降。本文分析了系统各模块产生误差的原因，并用成对回波理论研究其影响。根据系统成像指标来确定系统各模块的技术指标以及其误差容限，以指导系统各模块的设计。本文采用了预失真补偿方案来实现SAR系统的校正。对于发射机，在数字信号发生模块预失真，以补偿发射机误差，使得发射机输出的信号接近理想线性调频信号。在接收端对接收到的信号进行补偿，以校正预失真后发射机的残留误差、接收机误差、信号通过电离层、大气（广义上的系统）所产生的误差。通常的校正都是在地面进行的，本文在地面校正的基础上研究了实时校正方法，主要是设计任意幅频、相频响应的滤波器，采用线性规划来实现该滤波器的优化设计。SAR系统误差的校正基于系统的传递函数，所以系统传递函数的获取直接关系到系统校正的成败。SAR系统传递函数的获取主要有测量和定标的方法，测量能获得初步的系统传递函数，发射机预失真即基于测量的数据（并没有进行实时预失真）。定标的方法则可以获得实时实地的系统传递函数。定标有内定标与外定标之分。内定标分为两种情况，直接耦合定标可以获取发射机、接收机的传递函数。信号模拟源定标方法可以获取接收机的传递函数。外定标则可以获取整个系统包括天线、电离层大气在内的系统传递函数。无论是测量和定标，都会存在噪声，我们需要通过长时间观测并作出最小二乘估计。以在白噪声的条件下得到系统传递函数的最佳估计。无论是测量和定标都需要在扫频的基础上进行拟合以得到系统在整个频谱上的传递函数。本文也对线性调频信号的处理方法作了详细的分析，加权的方法可以降低脉冲压缩的峰值旁瓣比(PSLR)、积分旁瓣比(ISLR)，但是它的代价是展宽主瓣宽度，且时域加权比频域加权具有更佳的效果。频谱修正的方法是将信号的频谱修正为幅频特性为矩形，相频特性为抛物线，修正后能改善脉冲压缩的效果。线性调频信号的时变滤波能够提高滤波前后信号的信噪比，但是在SAR机制下，对回波信号的多通道时变滤波不能改善条带成像的效果。针对模拟正交解调器不可避免的误差，本文提出了一个宽带数字正交解调器的设计方案，用数字的方法避免了模拟器件由于工作状态不稳定带来的问题。由于将A/D器件放到中频进行，两个通道的不均衡也同样可以降低到可以忽略的程度。通过仿真，获得较好的结果。较之模拟正交解调，具有一定的优势。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-07-19 |
| 页码 | 90 |
| 源URL | [http://159.226.65.12/handle/80137/8301]  |
| 专题 | 电子学研究所_电子所博硕士学位论文_电子所博硕士学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张炳煌. 宽带合成孔径雷达系统误差分析与校正[D]. 电子学研究所. 中国科学院电子学研究所. 2006. |
入库方式： OAI收割
来源：电子学研究所
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