多基站星载SAR相位同步链路误差分析

2015-01-01刘光炎

现代雷达 2015年2期

关键词：信号

孟喆，刘光炎

(南京电子技术研究所，南京210039)

0 引言

由两颗或两颗以上卫星构成的主星收发信号，其他辅星被动接收回波信号的多基站星载SAR系统是将卫星编队和SAR技术有机结合的新体制天基遥感系统，是全天时、全天候，高效获取全球无缝高精度地面数字高程模型(DEM)的优选手段。收发分置单航过多基站SAR系统对地成像已在航天飞机雷达地形测绘使命(Shuttle Radar Topography Mission，SRTM)上得到验证，该系统得到2 000个30 m×30 m，绝对高度分辨率15 m的数字高程模型，完成对地表近80%信息获取;基于两个TerraSAR-X雷达卫星组成的Tan-DEM-X多基站星载系统首次实现了单航过干涉成像［1-2］。

单个星载SAR系统的频率源对信号进行上下变频、调制、解调。频率源不存在频率偏差问题，并且频率源噪声中的低频分量被消除。与单个星载SAR不同，相位同步是多基站SAR系统的特殊问题，非相干的频率源被置于不同的卫星上，频率源噪声的低频分量无法消除，导致引入的相位误差不可忽视。为了保证多基站SAR系统的正常运行，实现主辅星载SAR系统的相位同步，需要在主辅星SAR系统之间建立相应的相位同步链路。

工程上容易实现的卫星同步链路有直达波方案和双向对传方案［3-4］。与前者相比，后者可以通过差分抵消空间链路及部分雷达设备和同步天线等引起的相位误差。本文基于主星发射，主辅星接收的多基站SAR系统模型，通过对主星与辅星雷达载波相位的双向对传，辅以相位补偿处理，在主星与辅星之间实现相位同步。