卜运成^1,2,3,,
王宇^1,2,3,,
张福博^1,2,,
冀广宇^1,2,3,,
陈龙永^1,2,3,,
梁兴东^1,2,3,,
①.中国科学院电子学研究所 ??北京 ??100190
②.微波成像技术国家级重点实验室 ??北京 ??100190
③.中国科学院大学 ??北京 ??100049
基金项目:国家部委基金

详细信息

作者简介:卜运成(1991–)，男，湖南人，电子科技大学学士，中国科学院电子学研究所博士研究生，主要研究方向为多通道合成孔径雷达3维成像、阵列干涉合成孔径雷达系统定标。E-mail: buyuncheng13@mails.ucas.ac.cn
王宇：王 ? 宇(1976–)，男，博士，中国科学院电子学研究所副研究员，研究方向为机载合成孔径雷达定标和雷达信号处理。E-mail: wangyu@mail.ie.ac.cn
张福博(1988–)，男，河北人，博士，中国科学院电子学研究所助理研究员，研究方向为多通道合成孔径雷达3维成像。E-mail: zhangfubo8866@126.com
冀广宇(1988–)，男，辽宁人，中国科学技术大学学士，中国科学院电子学研究所博士研究生，研究方向为机载合成孔径雷达信号处理。E-mail: gyji@mail.ustc.edu.cn
陈龙永(1979–)，男，安徽人，中国科学院电子学研究所博士，研究员，研究方向为新概念雷达系统设计与实现。E-mail: lychen@mail.ie.ac.cn
梁兴东(1973–)，男，陕西人，北京理工大学博士，中国科学院电子学研究所研究员，研究方向为高分辨率合成孔径雷达系统、干涉合成孔径雷达、成像处理及应用、实时数字信号处理等。E-mail: xdliang@mail.ie.ac.cn

通讯作者:梁兴东? xdliang@mail.ie.ac.cn

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出版历程

收稿日期:2018-01-25
修回日期:2018-05-18

Antenna Phase Center Calibration for Array InSAR System Based on Orthogonal Subspace

Bu Yuncheng^1,2,3,,
Wang Yu^1,2,3,,
Zhang Fubo^1,2,,
Ji Guangyu^1,2,3,,
Chen Longyong^1,2,3,,
Liang Xingdong^1,2,3,,
①. Institute of Electronics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China
②. National Key Laboratory of Science and Technology on Microwave Imaging, Beijing 100190, China
③. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
Funds:The National Ministries Foundation


摘要
摘要:阵列干涉合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)系统采用距离脉冲压缩、方位合成孔径和高度实孔径的方式，能够获得观测场景的3维SAR图像。在实际系统中多个通道的天线相位中心位置信息通常难以精确获得，如果不进行定标而直接进行成像处理将会造成高度维成像质量降低。针对天线相位中心位置定标问题，该文分析了天线相位中心位置误差对高度维成像造成的影响，提出了一种基于子空间正交原理的相位中心位置定标方法。该方法利用2维SAR单视复图像中的定标点数据，通过特征值分解得到噪声子空间，利用子空间正交原理同时求解多个通道对应的天线相位中心位置。针对阵列干涉SAR系统应用，该文给出了相位中心位置定标处理流程，最后通过仿真和实际数据处理验证了定标方法的有效性。
关键词:3维成像/
定标/
阵列干涉SAR系统/
相位中心位置/
子空间正交
Abstract:The array InSAR system obtains a three-dimensional image of an observed scene using a combination of pulse compression and synthetic and real aperture techniques. However, Antenna Phase Center (APC) errors can occur within a practical array InSAR system, which thus degrades the imaging quality in a height direction. The aim of this paper is to improve calibration problems occurring with APC errors. The effect of APC errors is analyzed, and a calibration method based on the orthogonal subspace principle is proposed that utilizes SAR Single Look Complex (SLC) to obtain the noise subspace through eigenvalue decomposition. The subspace orthogonal principle is then used to solve the APC positions of multiple channels simultaneously. In addition, a calibration scheme for the APC position is presented for application with an array InSAR system. The effectiveness of the proposed calibration method is verified using simulations and experimental results.
Key words:3D imaging/
Calibration/
Array Interference Synthetic Aperture Radar (InSAR) system/
Antenna Phase Center (APC)/
Orthogonal subspace



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