一种改进的面向星上处理的SAR俯仰向多零点数字波束实时形成技术*

doi:10.7523/j.ucas.2024.013

中国科学院大学学报

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一种改进的面向星上处理的SAR俯仰向多零点数字波束实时形成技术^*

崔泽楷^1,2†, 肖灯军¹, 邱劲松¹

1 中国科学院空天信息创新研究院,北京 100094;
2 中国科学院大学电子电气与通信工程学院,北京 100049

收稿日期:2024-02-02 修回日期:2024-03-28 发布日期:2024-04-24
通讯作者: ^†E-mail:cuizekai21@mails.ucas.ac.cn
基金资助:
^*国家重点研发计划(2023YFB3904901)资助

An improved on-satellite-processing real-time digital formation technique of multi-zero beams for satellite-based SAR in elevation

CUI Zekai^1,2, XIAO Dengjun¹, QIU Jinsong¹

1 Aerospace Information Research Institute, Chinese Academy of Science, Beijing 100094, China;
2 School of Electronic, Electrical and Communication Engineering, University of Chinese Academy of Sciences; Beijing 100049, China

Received:2024-02-02 Revised:2024-03-28 Published:2024-04-24

摘要/Abstract

摘要： 星下点和距离模糊点的回波会降低高分辨率宽测绘带星载SAR成像质量,使用数字波束形成技术(DBF)可以使天线方向图在对应方向形成零陷以进行抑制。现有的多零点DBF处理技术难以在星上实现,为了将DBF-SAR成像技术工程化,本文提出了一套改进的工程上可实现的俯仰向多零点DBF实时处理方法,该方法对回波信号实时加权,使用LDLT分解迭代解决多零点实时权重生成中面临的线速矩阵求逆问题,从而抑制星下点回波和距离模糊以增加波位选择范围。通过多点目标仿真验证了该实时处理方案的有效性。

关键词: 合成孔径雷达, 数字波束形成, 实时处理, 零点指向, 距离模糊抑制

Abstract: The echoes of the nadir and the range ambiguity point will degrade the quality of high-resolution wide mapping band satellite- based SAR imaging, and the use of digital beam forming (DBF) can make the antenna directional map to form zero-points in the corresponding direction for suppression. It is difficult to implement the existing multi-zero-points DBF processing technology on the satellite. In order to engineer DBF-SAR imaging technology, this paper proposes a set of improved engineering-achievable real-time multi-zero DBF processing method in elevation, which weights the echo signals in real time, and solves the inverse line velocity matrix problem faced in the real-time multi-zero weight generation by using the LDLT decomposition iteration to inhibit the Nadir echoes and range ambiguity in order to increase the range of the wave-position selection. The effectiveness of this real-time processing scheme is verified by multi-point target simulation.

Key words: SAR, digital beam-forming (DBF), real-time process, null steering, range ambiguity suppression

中图分类号:

TN958

崔泽楷, 肖灯军, 邱劲松. 一种改进的面向星上处理的SAR俯仰向多零点数字波束实时形成技术^*[J]. 中国科学院大学学报, DOI: 10.7523/j.ucas.2024.013.

CUI Zekai, XIAO Dengjun, QIU Jinsong. An improved on-satellite-processing real-time digital formation technique of multi-zero beams for satellite-based SAR in elevation[J]. Journal of University of Chinese Academy of Sciences, DOI: 10.7523/j.ucas.2024.013.

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一种改进的面向星上处理的SAR俯仰向多零点数字波束实时形成技术^*

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