星载 SAR 间的互干扰：建模、表征与抑制
信号处理
2020-11-10 v2
摘要
由于国际电信联盟（ITU）监管规定，星载合成孔径雷达（SAR）可用的无线电频谱仅限于某些有限频率区间，因此有许多不同的星载 SAR 系统共享公共频带。出于这一原因，据报道在轨道交叉位置的两部星载 SAR 可能造成严重的互干扰。具体而言，一部 SAR 的发射信号（通常为线性调频（LFM）信号）可被另一部 SAR 天线的旁瓣或后瓣直接接收，从而在聚焦图像中引起辐射伪影。本文试图对伪影进行建模与表征，并研究高效的抑制方法。为此，我们建立了一个描述该伪影的解析模型，揭示互干扰可在图像域引入具有有限空间范围二维 LFM 辐射伪影。基于距离-方位解耦分析与二维高阶泰勒展开，我们证明该伪影是低秩的。基于低秩模型，我们表明可采用主成分分析及其鲁棒变体两种方法，通过在图像域处理来高效抑制该伪影。前者具有处理速度快的优势，例如 Sentinel-1 干涉宽幅图像的一个子条带可通过分块操作在 70 秒内处理完，而后者对稀疏点状散射体提供了更高的精度。实验结果表明，Sentinel-1 一级图像中由互干扰引起的辐射伪影可通过所提方法得到有效抑制。
引用
@article{arxiv.2010.06819,
title = {On the Mutual Interference between Spaceborne SARs: Modeling, Characterization, and Mitigation},
author = {Huizhang Yang and Mingliang Tao and Shengyao Chen and Feng Xi and Zhong Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.06819},
year = {2020}
}
备注
Accepted by IEEE TGRS