李航舰 王 宇 邓云凯 王 伟 张 衡

①(中国科学院电子学研究所 北京 100190)

②(中国科学院大学 北京 100039)

1 引言

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)可以实现全天时、全天候的高分辨率成像[1]，星载SAR系统为全球地理遥感、地形测绘、形变监测等应用提供了丰富的高分辨数据。分布式星载SAR系统是一种特殊模式的合成孔径雷达系统，雷达发射机和接收机位于不同平台，这种收发分置的特点带来了很多优势，比如灵活的基线配置，多样的接收模式，可以提供更精细的地物分类信息等，具有单基情况无可比拟的优势。但是收发分置的特点也带来了很多新的挑战，尤其是时间同步、相位同步和波束同步等三大同步问题[2,3]。由于收发雷达不共频率源，导致了时间同步和相位同步问题[4]，时间同步问题是指，发射雷达和接收雷达使用不同的晶振产生脉冲信号，导致了触发脉冲不一致，进而导致信号发射时刻与接收窗起始时刻不一致，使距离向的录取回波减少，时间同步误差会在回波中引入相位误差，并且晶振偏差会随时间累积，对回波数据产生较大影响，严重降低雷达图像质量[5,6]。为达到时间同步的要求，Tandem-X SAR系统采用频率一致性指标为10–8量级的晶振，并采用跳跃PRI的方法，确保600 s内，时间同步误差小于5 μs[7]。相位同步问题是指，由于晶振频率的差异，导致了发射信号调制频率和接收信号解调频率不一致，造成解调回波中存在沿方位时间变化的相位误差，该误差在成像后传递到图像域，导致方位向位置偏移、主瓣展宽、积分旁瓣比恶化等问题，并且相位误差最终会传递到干涉相位，造成干涉测高精度损失。……