星载SAIL非线性啁啾补偿算法误差分析与降低方法

"许楠，刘立人，鲁伟。合成孔径激光成像雷达中非线性啁啾补偿算法的误差分析。光学学报，2010，30(3)：758-763。" 在合成孔径激光成像雷达（SAIL）系统中，非线性啁啾相位误差是影响其距离向分辨率的关键因素。这种误差主要来源于可调谐激光器的工作特性，它导致信号的频率变化不均匀，从而降低雷达的成像质量。现有的补偿算法，如基于相移公式的估算方法和外差脉冲补偿技术，都存在一定的局限性和误差。 文章首先指出了现有补偿算法中相移公式估算误差的问题，这些误差可能源于理想模型与实际系统的差异。作者通过理论推导，提出了一个更适合实际有限数据的相移公式，旨在更准确地描述非线性啁啾的效应。同时，他们分析了理想相移公式产生估算误差的物理原因，这有助于深入理解误差来源。 为了验证新公式的有效性和误差分析，研究者建立了一个星载SAIL的条带扫描模式计算机仿真模型。他们对比了新旧相移公式的估算误差，并比较了整体补偿和逐一扫描滤波补偿两种补偿方法的性能。通过仿真结果，他们证明了新公式在减少估算误差方面的优势，同时也揭示了补偿过程中可能出现的补偿误差。 最后，论文提出了一些减少SAIL非线性啁啾补偿算法中估算误差和补偿误差的策略。这些策略可能包括优化补偿算法设计、改进数据处理方法以及对激光器工作状态的精确控制等，以期进一步提升SAIL的成像质量和距离向分辨率。 关键词：合成孔径激光成像雷达，非线性啁啾，补偿算法，误差分析，距离向分辨率。 这篇研究对于理解和改进SAIL系统的性能具有重要意义，为未来激光雷达技术的发展提供了理论支持和实践指导。