SAR系统收发通道幅相误差实时校正

doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2019.08.009

计算机与现代化

SAR系统收发通道幅相误差实时校正

（1.中国科学院电子学研究所,北京100190；2.中国科学院大学,北京100049）

收稿日期:2019-02-22 出版日期:2019-08-15 发布日期:2019-08-16
作者简介:李畅（1995-），男，河北沧州人，硕士研究生，研究方向：合成孔径雷达信号与信息处理，E-mail: abchris@foxmail.com；张志敏（1971-），男，内蒙古人，研究员，博士生导师，研究方向：合成孔径雷达总体设计及信号处理，E-mail: zmzhang@mail.ie.ac.cn。
基金资助:
国家重点研发计划资助项目（2017YFB0502700）

Real-time Correction of Channel Amplitude and Phase Error in SAR System

(1. Institute of Electronics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China；
2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)

Received:2019-02-22 Online:2019-08-15 Published:2019-08-16

摘要/Abstract

摘要： 分辨率是衡量合成孔径雷达系统性能的重要指标，由于系统收发通道带内幅相误差的存在会造成回波信号失真，相应的脉冲压缩效果也随之恶化，继而影响SAR成像的距离向分辨率。为对其进行实时校正，提出用相关加窗法提取误差，并用复切比雪夫逼近法设计复系数FIR滤波器的方案。结果显示，校正后的脉冲压缩效果得到改善，且校正效果与FIR阶数有关。最后得出校正后的峰值旁瓣比和积分旁瓣比会随着滤波器阶数增加而降低，并趋于稳定的结论。

关键词: 合成孔径雷达, 通道幅相误差, 实时校正, 复系数FIR滤波器, 切比雪夫逼近

Abstract: The resolution of synthetic aperture radar is an important index to measure the performance of the system. Because of the amplitude and phase error in the transmitting and receiving channel of the system, the echo signal is distorted, and the corresponding pulse compression effect deteriorates, which affects the range resolution of SAR imaging. In order to correct the amplitude and phase error in real time, the correlation windowing method is used to extract the error, and a complex FIR filter is designed by complex Chebyshev approximation method. The results show that the corrected pulse compression effect is improved, and the corrected effect is related to the order of the filter. Finally, it is concluded that the PSLR and ISLR of the corrected pulse compression decrease with the increase of filter order, and gradually become stable.

Key words: synthetic aperture radar, channel amplitude and phase errors, real-time correction, complex FIR filter, Chebyshev approximation

中图分类号:

TN955

李畅1,2,张志敏1 . SAR系统收发通道幅相误差实时校正[J]. 计算机与现代化, doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2019.08.009.

LI Chang1,2,ZHANG Zhi-min1 . Real-time Correction of Channel Amplitude and Phase Error in SAR System[J]. Computer and Modernization, doi: 10.3969/j.issn.1006-2475.2019.08.009.

参考文献

［1］ CUMMING I G, WONG F H. Digital Processing of Synthetic Aperture Radar Data: Algorithms and Implementation［M］. Artech House, 2005.
［2］ CURLANDER J C, MCDONOUGH R N. Synthetic Aperture Radar: Systems and Signal Processing［M］. John Wiley & Sons, 1991.
［3］矫伟,梁兴东,丁赤飚. 基于内定标信号的合成孔径雷达系统幅相误差的提取和校正［J］. 电子与信息学报, 2005,27(12):1883-1886.
［4］陆必应,周智敏,宋千,等. 用复系数数字FIR滤波器实现超宽带正交解调接收系统的幅相误差校正［J］. 电子学报, 2000,28(9)：59-61.
［5］李国梁. 阵列幅相误差校正算法及其工程实现［D］. 西安：西安电子科技大学, 2012.
［6］王用. 单脉冲雷达幅相校正研究与应用［D］. 成都：电子科技大学, 2015.
［7］王良军. 宽带信号的正交校正及多接收通道的幅相均衡［D］. 合肥：合肥工业大学, 2004.
［8］李季檩,吕宝粮. 复系数FIR数字滤波器的神经网络设计方法［J］. 计算机仿真, 2008,25(2)：185-189.
［9］王炎,廖晓峰,虞厥邦. FIR数字滤波器设计的复数神经网络方法［J］. 信号处理, 1999(3):193-198.
［10］魏辉如,崔琛,王粒宾. 基于神经网络的线性相位FIR滤波器设计［J］. 计算机工程与应用, 2009,45(23):82-84.
［11］DOERRY A W, DUBBERT D F. Digital signal processing applications in high-performance synthetic aperture radar processing［C］// Conference Record of the 37th Asilomar Conference on Signals, Systems and Computers. 2003:947-949.
［12］KIM S Y, MYUNG N H. Wideband linear frequency modulated waveform compensation using system predistortion and phase coefficients extraction method［J］. IEEE Microwave & Wireless Components Letters, 2007,17(11):808-810.
［13］张贤达. 现代信号处理［M］. 北京：清华大学出版社, 1995.
［14］徐倩. 雷达波形产生系统的幅相失真校正技术研究［D］. 成都：电子科技大学, 2015.
［15］何志华,陈镜,董臻. SAR回波信号模拟器幅相误差实时校正方法［J］. 雷达科学与技术, 2011,9(2):125-129.
［16］ALKHAIRY A. A complex Chebyshev approximation algorithm for FIR filter design［C］// IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing. 1994，3:549-551.
［17］高志峰. 等式约束复系数FIR滤波器设计［J］. 山东大学学报（工学版）, 2004,34(4):40-44.
［18］曾喆昭,唐忠. FIR线性相位滤波器优化设计研究［J］. 信号处理, 2001,17(4):296-301.
［19］赖晓平. FIR滤波器切比雪夫逼近设计的直接Remez算法［C］//第九届全国信号处理学术年会论文集. 1999.
［20］徐东. 给定幅值及相位误差的复系数FIR滤波器设计［D］. 杭州：杭州电子科技大学, 2011.
［21］PARKS T W， McCLELLAN J H. Chebyshev approximation for nonrecursive digital filters with linear phase［J］. IEEE Transactions on Circuits Theory, 1972,19(2):189-194.
［22］RABINER L R, MCCLELLAN J H, PARKS T W. FIR digital filter design techniques using weighted Chebyshev approximation［J］. Proceedings of the IEEE, 1975,63(4):595-610.
［23］袁静. 基于中频采样的星载SAR数据形成技术研究［D］. 北京：中国科学院电子学研究所, 2009.

[1]	周秀芝, 崔益鹏, 孙忠云. 雷达成像仿真研究综述[J]. 计算机与现代化, 2021, 0(08): 30-34.
[2]	郑慧敏, . 基于矩阵分解的海洋SAR图像舰船检测[J]. 计算机与现代化, 2020, 0(09): 89-94.
[3]	岳邦铮1，2，韩松2. 基于改进Faster R-CNN的SAR船舶目标检测方法[J]. 计算机与现代化, 2019, 0(09): 90-.
[4]	赵博毅;张科. 一种基于改进SIFT算法的SAR图像匹配方法研究[J]. 计算机与现代化, 2013, 1(6): 108-112.
[5]	张艳华;魏桂敏. 基于OpenMP的SAR距离多普勒成像算法的研究与实现[J]. 计算机与现代化, 2011, 1(8): 71-73,9.

SAR系统收发通道幅相误差实时校正

Real-time Correction of Channel Amplitude and Phase Error in SAR System

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 5

编辑推荐

Metrics

本文评价