多通道SAR通道误差校正:基于代价函数的方法

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"基于代价函数的通道误差校正方法 (2014年),由Zhang Lei等人发表在《雷达学报》上,探讨了如何解决合成孔径雷达(SAR)多通道系统中的通道失配问题。文章提出了一个改进的校正策略,通过将通道误差分为距离增益误差、脉冲采样时钟误差和传输相位误差,并使用交替估计和代价函数来分别补偿这些误差。这种方法减少了对系统参数和成像场景的依赖,从而提高了校正的稳定性和有效性。" 在合成孔径雷达(SAR)系统中,多通道技术是实现高分辨率和宽视场观测的关键。然而,多通道系统中存在的通道失配现象会导致SAR图像质量下降,表现为图像模糊。传统的通道失配校正方法往往依赖于精确的系统参数和场景特性,但实际操作中参数的不确定性使得这些方法的性能受到限制。 Zhang Lei等人提出的改进方法首先将通道失配分解为三个主要部分:距离增益误差、脉冲采样时钟误差和传输相位误差。距离增益误差与接收信号的幅度失真有关,可能由于各通道硬件的不一致性导致;脉冲采样时钟误差涉及时间同步问题,可能导致信号采样的非同步,影响数据处理的精度;传输相位误差则来源于信号在传输过程中的相位偏差,同样会破坏信号的相位一致性。 为了解决这些问题,该方法采用了交替估计方法来补偿距离增益误差和脉冲采样时钟误差。通过迭代优化,这两个误差可以被逐步减小,直至达到理想状态。对于更难以直接量化的传输相位误差,研究者引入了一个代价函数来估算其影响。代价函数通过比较校正前后的SAR图像质量来评估误差,通过最小化这个函数,可以找到最佳的相位校正值。 这种方法的一个显著优点是它对成像场景的依赖度较低,因此具有较好的普适性。通过在机载多通道验证平台上使用实测数据进行的实验,证明了该方法在通道误差校正方面的有效性和稳定性。这种方法的实施为SAR系统的性能提升提供了新的思路,有助于克服多通道系统中的关键障碍,提高SAR图像的质量和应用价值。