[发明专利]一种非合作式星地双基地SAR时频同步方法

摘要

本发明公开了一种非合作星地双基地SAR时频同步方法，将天线接收的信号进行二维划分、脉冲压缩操作后进行数据处理，能够将接收信号中旁瓣接收的直达波信号数据提取出来，并根据短合成孔径时间内，卫星轨道近似直线的先验信息，利用斜距历史的平方具有关于时间的三次项系数为0的特点，抑制了噪声对估计精度的影响，从而实现利用天线背瓣中接收的直达波信号信噪比弱的情况下，实现星地双基地SAR系统的同步误差估计。

主权项

1.一种非合作式星地双基地SAR时频同步方法，其特征在于，包括下列步骤： 步骤一、将天线的主瓣指向场景，接收场景回波，旁瓣接收来自卫星的直达波信号，当卫星波束扫过场景时，接收机连续采集数据并存储； 步骤二：对步骤一获得的数据进行脉冲压缩，获得相邻峰值之间的时间间隔PRT_R，按照PRT_R对步骤一获得的数据进行二维划分，获得以快时间τ和慢时间η表征的二维数据； 步骤三、对步骤二获得的二维数据进行距离向脉压，获得直达波的波束中心穿越时刻η₀、视在斜距历史R_deo(η)和峰值位置处随慢时间变化的相位历史步骤四、利用星历数据计算得到的卫星与天线之间的最短斜距R₂₀的估计值步骤五：对步骤三获得的获取的视在斜距历史R_deo(η)进行三次拟合获得多普勒中心频率f_dc与划分误差ΔPRT的关系；所述划分误差ΔPRT为真实脉冲重复时间和估计的脉冲重复时间PRT_R之间的误差； 步骤六、根据步骤三获得的峰值位置处随慢时间变化的相位历史获取多普勒中心频率f_dc与收发载频的固定频差Δf的关系；步骤七、将ΔPRT在(-PRT_R/2,PRT_R/2)范围，在(R₂₀-100km,R₂₀+100km)范围进行遍历，获得多普勒中心频率f_dc与起始采样距离R_m的关系；ΔPRT为划分误差ΔPRT的估计值，为起始采样距离R_m的估计值；步骤八、在[-1/PRT_R,1/PRT_R]范围内对f_dc遍历，得到f_dc和R₂₀的关系； 步骤九、根据步骤四获得的和步骤八得到f_dc和R₂₀的关系，获得f_dc的估计值步骤十、根据步骤九获得的估计值和步骤五获得的多普勒中心频率f_dc与划分误差ΔPRT的关系，获得多普勒中划分误差ΔPRT的估计值ΔPRT；根据步骤九获得的估计值和步骤六获得的多普勒中心频率f_dc与收发载频的固定频差Δf的关系，获得固定频差Δf的估计值步骤十一、根据步骤十获得的划分误差估计值ΔPRT，固定频差估计值和步骤二获得的时间间隔PRT_R，获得直达波信号或场景回波信号的同步误差补偿数据，具体为：1）时间同步：对第n个脉冲，左移n·ΔPRT 2）频率同步：对第n个脉冲，乘以相位3）根据步骤九获得的估计值和步骤七获得的多普勒中心频率f_dc与起始采样距离R_m的关系获得起始采样距离R_m的估计值