一种用于部分通道缺失的方位多通道SAR的信号处理方法

《IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing》：A Signal Processing Method For Azimuth Multichannel SAR With Partial Channels Missing

　　

摘要：

方位多通道SAR系统通过增加通道数来提升空间采样能力，从而解决高分辨率与宽测绘范围之间的矛盾。未来的系统将为复杂任务如移动目标检测集成更多通道，但这也会增加至少有一个通道出现故障的可能性。单个通道的缺失回波数据会降低等效PRF值，减弱空间采样的均匀性，并使得利用方位互相关方法计算通道间相位误差变得更加复杂，进而导致严重的方位伪影。为解决这些问题，本文提出了：（i）一种将频谱估计与方位互相关相结合的通道相位误差校准方法；（ii）一种基于无穷范数优化的信号重建方法，可有效抑制最严重的方位伪影。该方法拓展了多通道信号处理理论，用于从混叠信号中重建SAR信号。通过迭代自适应频谱估计来估算缺失通道的部分信号，再利用互相关方法计算通道间误差，该方案能够缓解因通道缺失而导致的相邻通道间相关性下降的问题。无穷范数优化则用于设计重建滤波器，抑制模糊能量的峰值，从而有效减少最强烈的方位伪影。本文分析了新方法在抑制最强烈方位伪影以及AASR与PRF比值方面的性能，并与其他方法进行了比较。仿真和真实数据实验均证明了该方案的优越性。