一种分布式星载SAR缺失数据恢复方法

本发明属于雷达，特别涉及一种分布式星载sar缺失数据恢复方法。

背景技术：

1、地形测绘、城区监测、灾害监测、战场态势侦察等遥感应用迫切需要更高更新率、更高分辨率、更大观测范围的星载合成孔径雷达（synthetic aperture radar, sar）图像。传统单基星载sar的重访周期较长，导致一些地面目标时间失相关，不利于后续干涉应用。分布式星载sar的显著特征是其发射机与接收机位于不同的平台，收发分离极大增强了分布式sar系统的可靠性与灵活性。分布式sar系统通过彼此的高精度协同，可实现多角度成像、地面高程测量、动目标指示、高重访率监测、宽幅成像、高分辨率成像等多种对地观测。

2、高精度协同是分布式sar系统的关键问题之一，主要包括多个卫星间的时间、波束和相位同步。其中，相位同步误差引入的额外调制项导致目标散焦、位置偏移。因此，为了实现相位同步，分布式sar系统需要有专门的同步链路，为了保证同步信号的信噪比与成像幅宽不受影响，优先选择中断式同步方案。然而，在卫星间相互通信时，占用收发链路，此时不能对地观测，导致sar原始回波数据缺失。这将导致最终的sar图像中出现虚假旁瓣，使场景模糊，因此需要先将缺失的数据进行恢复，再进行后续处理。对于采用变脉冲重复间隔体制的分布式星载sar由于观测盲区，回波数据存在大量缺失，为了实现高分辨率宽测绘带测绘，需要对缺失数据进行恢复。

3、此外，由于当前太空和地面复杂的电磁环境，sar系统有可能会受到射频干扰的影响，这进一步加大了数据恢复的难度。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种分布式星载sar缺失数据恢复方法，通过对分布式sar原始回波数据进行分析，考虑太空和地面电磁干扰，结合现代信号谱分析理论，基于模型的参数化谱估计方法，实现缺失数据恢复。

2、为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

3、一种分布式星载sar缺失数据恢复方法，包括如下步骤：

4、步骤1、分析分布式星载sar主星和辅星的原始回波，判别其是否存在射频干扰；

5、步骤2、如果不存在射频干扰，则直接进行下一步；如果存在射频干扰，则基于频域陷波理论，对主星和辅星的原始回波数据进行干扰抑制；

6、步骤3、对主星与辅星的原始回波数据进行预处理，使其接近平稳信号，符合线性模型；

7、步骤4、分析缺失数据特性，结合现代信号谱分析理论，基于参数化谱估计方法，建立ar数学模型，通过burg算法估计ar数学模型参数，得到缺失数据估值。

8、本发明的有益效果在于：

9、本发明针对基于中断式同步方案的分布式星载sar系统，对sar原始回波数据的缺失部分进行恢复，给出了有效的缺失数据恢复方法，并且考虑了射频干扰存在的情况，显著抑制了sar图像中存在的虚假旁瓣，提升了分布式sar成像质量。

技术特征：

1.一种分布式星载sar缺失数据恢复方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种分布式星载sar缺失数据恢复方法，其特征在于，所述步骤1包括：

3.根据权利要求2所述的一种分布式星载sar缺失数据恢复方法，其特征在于，所述步骤3包括：

4.根据权利要求3所述的一种分布式星载sar缺失数据恢复方法，其特征在于，所述步骤4包括：

技术总结本发明提出一种分布式星载SAR缺失数据恢复方法，属于雷达技术领域。所述方法包括：根据窄带与宽带射频干扰特性，基于频域陷波方法对SAR原始回波数据进行干扰抑制；根据分布式星载SAR成像和脉冲对传同步原理，通过对分布式星载SAR回波数据进行去斜处理，使其更接近平稳信号，更好的符合线性模型；基于现代信号谱分析理论，采用基于模型的参数化谱估计方法，建立自回归（AR）数学模型，通过Burg算法估计AR模型参数，估计缺失数据。所述方法考虑了射频干扰存在的情况，显著抑制了SAR图像中存在的虚假旁瓣，提升了分布式SAR成像质量。技术研发人员：张衡,杨从瑞,邓云凯,贾小雪受保护的技术使用者：中国科学院空天信息创新研究院技术研发日：技术公布日：2024/9/12