(19)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局地址100190北京市海淀區(qū)北四環(huán)西路19號(hào)公司11021分布式衛(wèi)星合成孔徑雷達(dá)相位同步補(bǔ)償方本發(fā)明提供一種分布式衛(wèi)星合成孔徑雷達(dá)分別從主輔星的回波數(shù)據(jù)中提取主星和輔星的位21.一種分布式衛(wèi)星合成孔徑雷達(dá)相位同步補(bǔ)償方法，其特征在于，包括：在分布式衛(wèi)星SAR系統(tǒng)，分別從主輔星的回波數(shù)據(jù)中提取主星和輔星的同步數(shù)據(jù)，其中，所述同步數(shù)據(jù)包括首同步相位數(shù)據(jù)、插同步相位數(shù)據(jù)和尾同步相位數(shù)據(jù)；對(duì)所述主星和輔星的同步數(shù)據(jù)進(jìn)行解纏；計(jì)算解纏后的同步數(shù)據(jù)的梯度信息，根據(jù)所述梯度信息判斷所述插同步相位數(shù)據(jù)是否在確定所述插同步相位數(shù)據(jù)未損壞的情況下，對(duì)所述解纏后的同步數(shù)據(jù)進(jìn)行纏繞；對(duì)纏繞后的同步數(shù)據(jù)進(jìn)行脈沖壓縮，提取峰值相位；根據(jù)主星與輔星的所述峰值相位的差值生成補(bǔ)償相位，對(duì)所述補(bǔ)償相位進(jìn)行插值；利用插值后的補(bǔ)償相位，對(duì)輔星的所述回波數(shù)據(jù)進(jìn)行逐點(diǎn)補(bǔ)償。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，按照以下公式對(duì)所述主星和輔星的同步數(shù)據(jù)進(jìn)行解纏：r—r2kz步相位數(shù)據(jù)和尾同步相位數(shù)據(jù)中任意一個(gè)同步數(shù)據(jù)的第n幀數(shù)據(jù)；中umrap(n)為解纏后的同步數(shù)據(jù)的第n幀數(shù)據(jù)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算解纏后的同步數(shù)據(jù)的梯度信息，根據(jù)所述梯度信息判斷所述插同步相位數(shù)據(jù)是否損壞，包括：針對(duì)所述解纏后的插同步相位數(shù)據(jù)中的任意一幀數(shù)據(jù)，計(jì)算下一幀數(shù)據(jù)與該幀數(shù)據(jù)的相位差，根據(jù)所述相位差確定該幀數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的梯度信息；統(tǒng)計(jì)解纏后的插同步相位數(shù)據(jù)的多幀所述梯度信息的正負(fù)值比率，根據(jù)所述正負(fù)值比率確定所述插同步相位數(shù)據(jù)是否損壞。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述正負(fù)值比率確定所述插同步相位統(tǒng)計(jì)多幀所述梯度信息的正值比率和負(fù)值比率；判斷所述正值比率是否大于預(yù)設(shè)比率閾值或所述負(fù)值比率是否大于預(yù)設(shè)比率閾值，如5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：在確定所述插同步相位數(shù)據(jù)損壞的情況下，估計(jì)解纏后的首同步相位數(shù)據(jù)與尾同步相位數(shù)據(jù)的聯(lián)合斜率；利用所述聯(lián)合斜率與解纏后的首同步相位數(shù)據(jù)進(jìn)行線性插值，以插值后的數(shù)據(jù)來(lái)恢復(fù)損壞的插同步相位數(shù)據(jù)，并返回所述對(duì)所述解纏后的同步數(shù)據(jù)進(jìn)行纏繞的操作。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，按照以下公式估計(jì)解纏后的首同步相位數(shù)據(jù)與尾同步相位數(shù)據(jù)的聯(lián)合斜率：3式中，N為首同步相位數(shù)據(jù)與尾同步相位數(shù)據(jù)的幀數(shù)和，Y為解纏后的首同步相位數(shù)據(jù)與尾同步相位數(shù)據(jù)的相位值，X為與相位值Y對(duì)應(yīng)的幀序列值；X和Y分別為X與Y的均7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，按照以下公式利用所述聯(lián)合斜率與解纏后的首同步相位數(shù)據(jù)進(jìn)行線性插值，以插值后的數(shù)據(jù)來(lái)恢復(fù)所述插同步相位數(shù)據(jù)：式中，n是插同步相位數(shù)據(jù)的序列數(shù)；b是截距項(xiàng)，取值為解纏后的首同步相位數(shù)據(jù)的最后一幀相位值，finse是插同步相位數(shù)據(jù)的脈沖重復(fù)頻率，Cpmrpimen(n)是解纏后的插同步相位數(shù)據(jù)的第n幀數(shù)據(jù)的恢復(fù)數(shù)據(jù)。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，按照以下公式對(duì)所述解纏后的同步數(shù)據(jù)進(jìn)行纏繞：式中，mod{x,y}表示對(duì)x取模y,中wrp(n)為纏繞后的同步數(shù)據(jù)的第n幀數(shù)據(jù)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)主星與輔星的所述峰值相位的差以主星的所述峰值相位減去輔星的所述峰值相位所得的差值的一半，作為所述補(bǔ)償相將所述補(bǔ)償相位按照輔星的所述回波數(shù)據(jù)的方位向數(shù)進(jìn)行插值。10.一種分布式衛(wèi)星合成孔徑雷達(dá)相位同步補(bǔ)償裝置，其特征在于，包括：同步數(shù)據(jù)獲取模塊，用于在分布式衛(wèi)星SAR系統(tǒng)，分別從主輔星的回波數(shù)據(jù)中提取主星和輔星的同步數(shù)據(jù)，其中，所述同步數(shù)據(jù)包括首同步相位數(shù)據(jù)、插同步相位數(shù)據(jù)和尾同步相位數(shù)據(jù)；解纏模塊，用于對(duì)所述主星和輔星的同步數(shù)據(jù)進(jìn)行解纏；損壞判斷模塊，用于計(jì)算解纏后的同步數(shù)據(jù)的梯度信息，根據(jù)所述梯度信息判斷所述插同步相位數(shù)據(jù)是否損壞；纏繞模塊，用于在確定所述插同步相位數(shù)據(jù)未損壞的情況下，對(duì)所述解纏后的同步數(shù)據(jù)進(jìn)行纏繞；脈沖壓縮模塊，用于對(duì)纏繞后的同步數(shù)據(jù)進(jìn)行脈沖壓縮，提取峰值相位；補(bǔ)償相位生成模塊，用于根據(jù)主星與輔星的所述峰值相位的差值生成補(bǔ)償相位，對(duì)所述補(bǔ)償相位進(jìn)行插值；相位補(bǔ)償模塊，用于利用插值后的補(bǔ)償相位，對(duì)輔星的所述回波數(shù)據(jù)進(jìn)行逐點(diǎn)補(bǔ)償。4分布式衛(wèi)星合成孔徑雷達(dá)相位同步補(bǔ)償方法及裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明涉及分布式衛(wèi)星SAR技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種分布式衛(wèi)星合成孔徑雷達(dá)相位同步補(bǔ)償方法及裝置。背景技術(shù)[0002]分布式衛(wèi)星合成孔徑雷達(dá)(SAR)系統(tǒng)通常由兩顆或更多顆衛(wèi)星組成，其中一顆衛(wèi)星(主星)負(fù)責(zé)發(fā)射雷達(dá)信號(hào)并接收回波信號(hào)，而其它衛(wèi)星(輔星)則僅被動(dòng)接收回波信號(hào)。然而，主輔星的分布式設(shè)計(jì)帶來(lái)了相位同步問(wèn)題，主要由以下兩個(gè)原因引起相位誤差：第一，主星和輔星分別采用獨(dú)立的晶振作為頻率源，這導(dǎo)致了頻率不一致，從而產(chǎn)生了相位偏差；第二，主星和輔星的發(fā)射相位噪聲與接收相位噪聲失相關(guān)，不能像傳統(tǒng)單星系統(tǒng)中那樣相互抵消。因此，為確保相位同步，分布式或雙星編隊(duì)SAR系統(tǒng)必須采用合適的相位補(bǔ)償方[0003]目前，脈沖交替對(duì)傳法被認(rèn)為是工程上比較可靠的解決方案之一。該方法由DLR的Younis提出并成功應(yīng)用于TerraSAR-X/TanDEM-X系統(tǒng)。脈沖交替對(duì)傳法通過(guò)在主輔星之間建立專(zhuān)門(mén)的同步鏈路，利用雙向傳輸同步脈沖，能夠顯著提高同步穩(wěn)定性。然而，由于主星和輔星的雷達(dá)基準(zhǔn)頻率源各自采用高穩(wěn)晶振，且晶振的頻率準(zhǔn)確度通常為10?量級(jí)，主星與輔星的X波段雷達(dá)載波頻率差可能接近20kHz,遠(yuǎn)大于同步脈沖的重復(fù)頻率，這使得相位同步的誤差提取變得較為復(fù)雜。[0004]為進(jìn)一步提高精度，現(xiàn)有技術(shù)已在脈沖交替對(duì)傳法的基礎(chǔ)上，采用GPS馴服晶振作為頻率源。由于GPS衛(wèi)星上使用的原子鐘具有10?12量級(jí)的頻率準(zhǔn)確度，這使得主星與輔星之間的雷達(dá)載波頻率差足夠小。當(dāng)頻率差降至1Hz以下時(shí)，使用10Hz的同步脈沖重復(fù)頻率即可滿足相位同步誤差信號(hào)的Nyquist采樣要求。[0005]然而，現(xiàn)有方案主要聚焦于降低相位同步失敗的概率，缺少應(yīng)對(duì)相位同步失敗后的恢復(fù)機(jī)制。在一個(gè)完整的相位同步周期內(nèi)，同步脈沖的采樣序列通常包括首同步、插同步和尾同步。由于傳輸鏈路的不穩(wěn)定、信道噪聲或硬件切換等問(wèn)題，插同步信號(hào)可能會(huì)丟失或數(shù)據(jù)可能會(huì)損壞。當(dāng)分布式衛(wèi)星SAR系統(tǒng)中的同步信號(hào)(特別是插同步部分)丟失時(shí)，傳統(tǒng)方法無(wú)法準(zhǔn)確恢復(fù)其相位信息，導(dǎo)致后續(xù)的相位補(bǔ)償出現(xiàn)較大誤差，從而引發(fā)相位同步失鎖。這種失鎖會(huì)導(dǎo)致圖像無(wú)法聚焦或無(wú)法進(jìn)行干涉測(cè)量，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的工作性能。若直接采用固定插值或簡(jiǎn)單算法恢復(fù)同步信號(hào)，無(wú)法充分反映相位的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)，導(dǎo)致殘余相位誤差較大，進(jìn)而影響干涉圖精度和成像聚焦性能。發(fā)明內(nèi)容[0006]鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種分布式衛(wèi)星合成孔徑雷達(dá)相位同步補(bǔ)償方法及裝置，能夠自動(dòng)判斷并恢復(fù)由于同步信號(hào)丟失而缺失的插同步相位數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)精確的相位[0007]本發(fā)明一方面提供了一種分布式衛(wèi)星合成孔徑雷達(dá)相位同步補(bǔ)償方法，包括：在5分布式衛(wèi)星SAR系統(tǒng)，分別從主輔星的回波數(shù)據(jù)中提取主星和輔星的同步數(shù)據(jù)，其中，同步數(shù)據(jù)包括首同步相位數(shù)據(jù)、插同步相位數(shù)據(jù)和尾同步相位數(shù)據(jù)；對(duì)主星和輔星的同步數(shù)據(jù)進(jìn)行解纏；計(jì)算解纏后的同步數(shù)據(jù)的梯度信息，根據(jù)梯度信息判斷插同步相位數(shù)據(jù)是否損壞；在確定插同步相位數(shù)據(jù)未損壞的情況下，對(duì)解纏后的同步數(shù)據(jù)進(jìn)行纏繞；對(duì)纏繞后的同步數(shù)據(jù)進(jìn)行脈沖壓縮，提取峰值相位；根據(jù)主星與輔星的峰值相位的差值生成補(bǔ)償相位，對(duì)補(bǔ)償相位進(jìn)行插值；利用插值后的補(bǔ)償相位，對(duì)輔星的回波數(shù)據(jù)進(jìn)行逐點(diǎn)補(bǔ)償。[0008]本發(fā)明另一方面提供了一種分布式衛(wèi)星合成孔徑雷達(dá)相位同步補(bǔ)償裝置，包括：同步數(shù)據(jù)獲取模塊，用于在分布式衛(wèi)星SAR系統(tǒng)，分別從主輔星的回波數(shù)據(jù)中提取主星和輔星的同步數(shù)據(jù)，其中，同步數(shù)據(jù)包括首同步相位數(shù)據(jù)、插同步相位數(shù)據(jù)和尾同步相位數(shù)據(jù)；解纏模塊，用于對(duì)主星和輔星的同步數(shù)據(jù)進(jìn)行解纏；損壞判斷模塊，用于計(jì)算解纏后的同步數(shù)據(jù)的梯度信息，根據(jù)梯度信息判斷插同步相位數(shù)據(jù)是否損壞；纏繞模塊，用于在確定插同步相位數(shù)據(jù)未損壞的情況下，對(duì)解纏后的同步數(shù)據(jù)進(jìn)行纏繞；脈沖壓縮模塊，用于對(duì)纏繞后的同步數(shù)據(jù)進(jìn)行脈沖壓縮，提取峰值相位；補(bǔ)償相位生成模塊，用于根據(jù)主星與輔星的峰值相位的差值生成補(bǔ)償相位，對(duì)補(bǔ)償相位進(jìn)行插值；相位補(bǔ)償模塊，用于利用插值后的補(bǔ)償相位，對(duì)輔星的回波數(shù)據(jù)進(jìn)行逐點(diǎn)補(bǔ)償。[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的分布式衛(wèi)星合成孔徑雷達(dá)相位同步補(bǔ)償方法及裝[0010](1)本發(fā)明可以對(duì)插同步相位數(shù)據(jù)是否損壞進(jìn)行自動(dòng)判斷，能夠主動(dòng)檢測(cè)損壞數(shù)據(jù)，從而提高了數(shù)據(jù)處理的效率和精準(zhǔn)度。[0011](2)本發(fā)明采用最小二乘法估計(jì)的聯(lián)合斜率對(duì)插同步相位數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，能夠動(dòng)[0012](3)本發(fā)明作為GPS馴服晶振的雙向?qū)飨辔煌矫}沖的方案的升級(jí)方案，能夠在相位同步失鎖時(shí)主動(dòng)檢測(cè)并恢復(fù)損壞數(shù)據(jù)，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性和精度，提高了分布式衛(wèi)星SAR系統(tǒng)的整體性能。附圖說(shuō)明[0013]通過(guò)以下參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的描述，本發(fā)明的上述以及其他目的、特征和[0014]圖1示意性示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的分布式衛(wèi)星合成孔徑雷達(dá)相位同步補(bǔ)償方法的流程圖之一；[0015]圖2示意性示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的分布式衛(wèi)星合成孔徑雷達(dá)相位同步補(bǔ)償方法的流程圖之二；[0016]圖3示意性示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例判斷插同步相位數(shù)據(jù)是否損壞的流程圖；[0017]圖4示意性示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例確定插同步相位數(shù)據(jù)是否損壞的偽代碼；[0018]圖5示意性示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例對(duì)損壞的插同步相位數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)的流程[0019]圖6示意性示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的分布式衛(wèi)星合成孔徑雷達(dá)相位同步補(bǔ)償裝置的框圖。6具體實(shí)施方式[0020]以下，將參照附圖來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例。但是應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。在下面的詳細(xì)描述中，為便于解釋?zhuān)U述了許多具體的細(xì)節(jié)以提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的全面理解。然而，明顯地，一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)的情況下也可以被實(shí)施。此外，在以下說(shuō)明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。[0021]在此使用的術(shù)語(yǔ)僅僅是為了描述具體實(shí)施例，而并非意在限制本發(fā)明。在此使用[0022]在此使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有本領(lǐng)域技術(shù)人員通常所理解的含義，除非另外定義。應(yīng)注意，這里使用的術(shù)語(yǔ)應(yīng)解釋為具有與本說(shuō)明書(shū)的上下文相一致的含義，而不應(yīng)以理想化或過(guò)于刻板的方式來(lái)解釋。[0023]在詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實(shí)施例之前，首先對(duì)技術(shù)術(shù)語(yǔ)進(jìn)行闡釋?zhuān)员阌诟玫乩斫獗景l(fā)明。和尾同步通常使用較高頻率的同步脈沖，與雷達(dá)的脈沖重復(fù)頻率(PRF)相匹配，因此同步數(shù)據(jù)穩(wěn)定性較高。而插同步則采用低頻同步信號(hào)(如10Hz),用于補(bǔ)充首同步與尾同步之間的同步信號(hào)，確保系統(tǒng)保持長(zhǎng)時(shí)間同步。插同步的低頻率使其更易受到干擾，因此其數(shù)據(jù)完整性至關(guān)重要，一旦丟失可能導(dǎo)致相位同步失鎖，影響后續(xù)數(shù)據(jù)處理。[0025]纏繞與解纏：纏繞是指相位數(shù)據(jù)在超出其周期范圍(如0到2π)時(shí)，將其重新映射回有效區(qū)間，以保持相位數(shù)據(jù)在可接受的范圍內(nèi)。而解纏則是將纏繞后的相位數(shù)據(jù)恢復(fù)為連于確保相位數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性至關(guān)重要，避免了由于周期性限制導(dǎo)致的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)。[0026]最小二乘法：是一種數(shù)學(xué)優(yōu)化方法，廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)擬合與估算。在本發(fā)明的實(shí)施例中，最小二乘法用于擬合首同步相位數(shù)據(jù)與尾同步相位數(shù)據(jù)的聯(lián)合斜率，并通過(guò)該聯(lián)合斜率來(lái)恢復(fù)損壞的插同步相位數(shù)據(jù)。最小二乘法的目標(biāo)是最小化擬合誤差的平方和，以獲得最優(yōu)的擬合結(jié)果。[0027]梯度分析：梯度分析用于分析數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，通過(guò)計(jì)算解纏后的同步數(shù)據(jù)的梯度信息，并利用梯度信息(正負(fù)符號(hào)信息)來(lái)判斷插同步相位數(shù)據(jù)是否損壞。梯度分析通過(guò)捕捉數(shù)據(jù)變化的方向，提供了有效的損壞數(shù)據(jù)檢測(cè)手段。[0028]有鑒于此，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種分布式衛(wèi)星合成孔徑雷達(dá)相位同步補(bǔ)償方法及裝置，能夠自動(dòng)判斷并恢復(fù)由于同步信號(hào)丟失而缺失的插同步相位數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)精確的[0029]圖1示意性示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的分布式衛(wèi)星合成孔徑雷達(dá)相位同步補(bǔ)償方法的流程圖之一。圖2示意性示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的分布式衛(wèi)星合成孔徑雷達(dá)相位同步補(bǔ)償方法的流程圖之二。[0030]如圖1和圖2所示，根據(jù)該實(shí)施例的分布式衛(wèi)星合成孔徑雷達(dá)相位同步補(bǔ)償方法，可以包括步驟S1~步驟S7。[0031]步驟S1,在分布式衛(wèi)星SAR系統(tǒng)，分別從主輔星的回波數(shù)據(jù)中提取主星和輔星的同7步數(shù)據(jù)，其中，同步數(shù)據(jù)包括首同步相位數(shù)據(jù)、[0032]在分布式衛(wèi)星SAR系統(tǒng)中，主星和輔星分別負(fù)責(zé)發(fā)射和接收雷達(dá)信號(hào)。為了確保主輔星的相位同步，需要首先從主輔星的原始回波數(shù)據(jù)中提取同步數(shù)據(jù)。在本發(fā)明實(shí)施例中，主星和輔星的同步數(shù)據(jù)均包括首同步相位數(shù)據(jù)中head、插同步相位數(shù)據(jù)中nse和尾同步相位數(shù)[0033]通常情況下，首同步相位數(shù)據(jù)和尾同步相位數(shù)據(jù)的幀頻率與雷達(dá)的脈沖重復(fù)頻率(PRF)相匹配，因此這兩者的同步數(shù)據(jù)很少發(fā)生錯(cuò)誤。相對(duì)而言，插同步相位數(shù)據(jù)的幀頻率實(shí)施例在后續(xù)處理過(guò)程中，需要同時(shí)對(duì)主星和輔星的插同步相位數(shù)據(jù)的完整性進(jìn)行判斷，并采取適當(dāng)措施進(jìn)行恢復(fù)。[0034]步驟S2,對(duì)主星和輔星的同步數(shù)據(jù)進(jìn)行解纏。[0035]相位數(shù)據(jù)數(shù)值的分布區(qū)間為[0,2π],通過(guò)對(duì)主星、輔星的首同步相位數(shù)據(jù)hend、插[0036]例如，按照以下公式對(duì)主星和輔星的同步數(shù)據(jù)進(jìn)行解纏：步相位數(shù)據(jù)和尾同步相位數(shù)據(jù)中任意一個(gè)同步數(shù)據(jù)的第n幀數(shù)據(jù)；umwru(n)為解纏后的同步數(shù)據(jù)的第n幀數(shù)據(jù)。[0040]步驟S3,計(jì)算解纏后的同步數(shù)據(jù)的梯度信息，根據(jù)梯度信息判斷插同步相位數(shù)據(jù)是否損壞。[0041]考慮到插同步相位數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中可能會(huì)因信號(hào)干擾、噪聲等因素導(dǎo)致?lián)p壞，可以對(duì)主星、輔星的插同步相位數(shù)據(jù)判斷是否損壞，以決定是否需要在后續(xù)處理過(guò)程中，對(duì)插同步相位數(shù)據(jù)進(jìn)行修復(fù)。[0042]圖3示意性示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例判斷插同步相位數(shù)據(jù)是否損壞的流程圖。[0043]如圖3所示，在本實(shí)施例中，上述步驟S3計(jì)算解纏后的同步數(shù)據(jù)的梯度信息，根據(jù)梯度信息判斷插同步相位數(shù)據(jù)是否損壞，可以進(jìn)一步包括以下步驟S31~步驟S32。[0044]步驟S31,針對(duì)解纏后的插同步相位數(shù)據(jù)中的任意一幀數(shù)據(jù)，計(jì)算下一幀數(shù)據(jù)與該幀數(shù)據(jù)的相位差，根據(jù)相位差確定該幀數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的梯度信息。數(shù)據(jù)，可選擇以幀為單位，按照以下公式計(jì)算解纏后的插同步相位數(shù)據(jù)中的任意一幀數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的梯度信息：8解纏后的插同步相位數(shù)據(jù)的第n幀數(shù)據(jù)，Qunwrap-inser(n+1)為該第n幀數(shù)據(jù)的下一幀數(shù)據(jù)。[0048]步驟S32,統(tǒng)計(jì)解纏后的插同步相位數(shù)據(jù)的多幀梯度信息的正負(fù)值比率，根據(jù)正負(fù)值比率確定插同步相位數(shù)據(jù)是否損壞。[0049]例如，根據(jù)正負(fù)值比率確定插同步相位數(shù)據(jù)是否損壞，包括：統(tǒng)計(jì)多幀梯度信息的正值比率和負(fù)值比率；判斷正值比率是否大于預(yù)設(shè)比率閾值或負(fù)值比率是否大于預(yù)設(shè)比率[0050]圖4示意性示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例確定插同步相位數(shù)據(jù)是否損壞的偽代碼。[0051]為了便于理解，記梯度信息中g(shù)ra(n)的總幀數(shù)為Ngrad,則上述步驟S32可以用如圖4值，可以根據(jù)實(shí)際情況來(lái)設(shè)置或調(diào)整。由圖4可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)解纏后的插同步相位數(shù)據(jù)取梯度信息，并統(tǒng)計(jì)梯度信息中正負(fù)值的比例。若條件一之正值比率大于預(yù)設(shè)比率閾值、條件二之負(fù)值比率大于預(yù)設(shè)比率閾值中的任意一個(gè)條件均無(wú)法滿足，也即不存在占多數(shù)比例的符號(hào)，則說(shuō)明解纏后的插同步相位數(shù)據(jù)不符合正常的相位累積規(guī)律，判斷為插同步相位數(shù)據(jù)損壞。若數(shù)據(jù)未損壞，則進(jìn)入以下步驟S4.若數(shù)據(jù)損壞，則需要在后續(xù)處理過(guò)程中，對(duì)插同步相位數(shù)據(jù)進(jìn)行修復(fù)。[0052]通過(guò)這種方式，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)解纏后的插同步相位數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，獲取插同步相位數(shù)據(jù)的累積變化趨勢(shì)。基于該累積變化趨勢(shì)計(jì)算梯度信息，并利用梯度的正負(fù)符號(hào)信息進(jìn)行閾值化檢測(cè)，判斷插同步相位數(shù)據(jù)是否存在損壞。[0053]步驟S4,在確定插同步相位數(shù)據(jù)未損壞的情況下，對(duì)解纏后的同步數(shù)據(jù)進(jìn)行纏繞。[0054]需要說(shuō)明的是，由于插同步相位數(shù)據(jù)的正確性檢測(cè)和修復(fù)必須在解纏之后進(jìn)行，因此，在經(jīng)過(guò)上述步驟S3確定出插同步相位數(shù)據(jù)損壞，并且對(duì)損壞的插同步相位數(shù)據(jù)完成檢測(cè)和修復(fù)，或者經(jīng)過(guò)上述步驟S3確定出插同步相位數(shù)據(jù)未損壞的情況下，則可以對(duì)主星、輔星解纏后的同步數(shù)據(jù)進(jìn)行纏繞，將數(shù)據(jù)重新映射回原始的[0,2π]范圍，以保持?jǐn)?shù)據(jù)的纏繞狀態(tài)，從而確保后續(xù)處理操作不受影響。[0057]式中，mod{x,y}表示對(duì)x取模y,中r(n)為纏繞后的同步數(shù)據(jù)的第n幀數(shù)據(jù)。[0058]經(jīng)過(guò)相位纏繞后，可以獲得主星、輔星沿幀序列連續(xù)變化的首同步相位數(shù)據(jù)[0059]步驟S5,對(duì)纏繞后的同步數(shù)據(jù)進(jìn)行脈沖壓縮，提取峰值相位。[0060]可以通過(guò)匹配濾波器或其他脈沖壓縮算法，對(duì)主星、輔星纏繞后的同步數(shù)據(jù)進(jìn)行脈沖壓縮，以提高信號(hào)的時(shí)間分辨率。經(jīng)過(guò)脈沖壓縮后，可以提取信號(hào)的峰值相位，以便用于后續(xù)的相位補(bǔ)償。[0061]步驟S6,根據(jù)主星與輔星的峰值相位的差值生成補(bǔ)償相位，對(duì)補(bǔ)償相位進(jìn)行插值。9[0069]圖5示意性示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例對(duì)損壞的插同步相位數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)的流程據(jù)來(lái)恢復(fù)損壞的插同步相位數(shù)據(jù)，并返回上述步驟S4對(duì)解纏后的同步數(shù)據(jù)進(jìn)行纏繞的操[0077]在一個(gè)工作周期內(nèi)(包括首同步相位數(shù)據(jù)、插同步相位數(shù)據(jù)和尾同步相位數(shù)據(jù)),于幀時(shí)間的斜率應(yīng)該保持基本不變。換句話說(shuō)，無(wú)論是主星還是輔星，其各自的首同步相位數(shù)據(jù)與尾同步相位數(shù)據(jù)的斜率值均可作為插同步的斜率估計(jì)?；谶@一假設(shè)，可以利用先前估計(jì)出的聯(lián)合斜率，通過(guò)插值來(lái)恢復(fù)損壞的插同步相位數(shù)據(jù)。行線性插值，以插值后的數(shù)據(jù)來(lái)恢復(fù)插同步相位數(shù)據(jù)：[0080]式中，n是插同步相位數(shù)據(jù)的序列數(shù)；b是截距項(xiàng)，取值為解纏后的首同步相位數(shù)據(jù)的最后一幀相位值，即b=P2umwrapheaa(Nhea);fnse是插同步相位數(shù)據(jù)的脈沖重復(fù)頻率，例如10Hz;2mwrap-isern(n)是解纏后的插同步相位數(shù)據(jù)的第n幀數(shù)據(jù)的恢復(fù)數(shù)據(jù)。[0081]通過(guò)這種方式，本發(fā)明實(shí)施例根據(jù)解纏后的首同步相位數(shù)據(jù)與尾同步相位數(shù)據(jù)，使用最小二乘法進(jìn)行聯(lián)合斜率估計(jì)。假設(shè)在短時(shí)間內(nèi)主星和輔星的頻率源保持穩(wěn)定，通過(guò)該聯(lián)合斜率獲得主星與輔星之間的相位變化趨勢(shì)，進(jìn)而為損壞的插同步相位數(shù)據(jù)的恢復(fù)提供了擬合插值所需的斜率。由此，本發(fā)明實(shí)施例可以對(duì)插同步相位數(shù)據(jù)是否損壞進(jìn)行自動(dòng)判斷，能夠主動(dòng)檢測(cè)損壞數(shù)據(jù)，從而提高了數(shù)據(jù)處理的效率和精準(zhǔn)度。[0082]需要說(shuō)明的是，除了最小二乘法之外，還可以基于多項(xiàng)式擬合、樣條插值或魯棒擬合(如RANSAC)等擬合方式來(lái)估計(jì)解纏后的首同步相位數(shù)據(jù)與尾同步相位數(shù)據(jù)的聯(lián)合斜率，從而恢復(fù)損壞的插同步相位數(shù)據(jù)。[0083]綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種分布式衛(wèi)星合成孔徑雷達(dá)相位同步補(bǔ)償方法，將解纏和梯度分析相結(jié)合，對(duì)插同步相位數(shù)據(jù)進(jìn)行主動(dòng)偵測(cè)，能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)并發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)損壞。通過(guò)聯(lián)合最小二乘法擬合估算的斜率，并結(jié)合線性插值恢復(fù)損壞數(shù)據(jù)，提出了一種全新的數(shù)據(jù)修復(fù)技術(shù)。本發(fā)明提供的方法能夠精準(zhǔn)捕捉主星與輔星之間的相位變化趨勢(shì)，從而恢復(fù)丟失的插同步信號(hào)，有效降低殘余相位誤差，保證后續(xù)相位補(bǔ)償?shù)木?。[0084]與傳統(tǒng)的簡(jiǎn)單插值方法相比，本發(fā)明提供的方法在處理噪聲和動(dòng)態(tài)變化數(shù)據(jù)時(shí)具有更強(qiáng)的魯棒性，能夠在數(shù)據(jù)隨機(jī)性較強(qiáng)，且干擾環(huán)境復(fù)雜的情況下仍保持較高的可靠性。[0085]本發(fā)明提供的方法保證了即便部分同步信號(hào)丟失，系統(tǒng)仍能實(shí)現(xiàn)連續(xù)的正常工作。通過(guò)主動(dòng)檢測(cè)和數(shù)據(jù)修復(fù)，在插同步相位數(shù)據(jù)同步失鎖的情況下，依然能夠保證系統(tǒng)的持續(xù)正常運(yùn)行。這一技術(shù)改進(jìn)顯著提升了SAR成像和干涉處理的整體質(zhì)量，使得成像效果更[0086]本發(fā)明提供的方法基于實(shí)際的分布式衛(wèi)星SAR系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理流程，提出的技術(shù)方法具有較高的工程應(yīng)用性。其與現(xiàn)有系統(tǒng)的兼容性強(qiáng)，便于在現(xiàn)有平臺(tái)上實(shí)施技術(shù)升級(jí)。通過(guò)本發(fā)明的方案，現(xiàn)有SAR系統(tǒng)可以快速引入本技術(shù)方案，提升處理效率與數(shù)據(jù)質(zhì)量，具備顯著的實(shí)用價(jià)值。[0087]基于上述實(shí)施例公開(kāi)的方法，本發(fā)明還提供了一種分布式衛(wèi)星合成孔徑雷達(dá)相位同步補(bǔ)償裝置，以下將結(jié)合圖6對(duì)該裝置進(jìn)行詳細(xì)描述。[0088]圖6示意性示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的分布式衛(wèi)星合成孔徑雷達(dá)相位同步補(bǔ)償裝置的框圖。11[0089]如圖6所示，根據(jù)該實(shí)施例的分布式衛(wèi)星合成孔徑雷達(dá)相位同步補(bǔ)償裝置600包括同步數(shù)據(jù)獲取模塊610、解纏模塊620、損壞判斷模塊630、纏繞模塊640、脈沖壓縮模塊650、補(bǔ)償相位生成模塊660和相位補(bǔ)償模塊670。[0090]同步數(shù)據(jù)獲取模塊610,用于在分布式衛(wèi)星SAR系統(tǒng)，分別從主輔星的回波數(shù)據(jù)中提取主星和輔星的同步數(shù)據(jù)，其中，同步數(shù)據(jù)包括首同步相位數(shù)據(jù)、插同步相位數(shù)據(jù)和尾同步相位數(shù)據(jù)。[0091]解纏模塊620,用于對(duì)主星和輔星的同步數(shù)據(jù)進(jìn)行解纏。[0092]損壞判斷模塊630,用于計(jì)算解纏后的同步數(shù)據(jù)的梯度信息，根據(jù)梯度信息判斷插同步相位數(shù)據(jù)是否損壞。[0093]纏繞模塊640,用于在確定插同步相位數(shù)據(jù)未損壞的情況下，對(duì)解纏后的同步數(shù)據(jù)進(jìn)行纏繞。[0094]脈沖壓縮模塊650,用于對(duì)纏繞后的同步數(shù)據(jù)進(jìn)行脈沖壓縮，提取峰值相位。[0095]補(bǔ)償相位生成模塊660,用于根據(jù)主星與輔星的峰值相位的差值生成補(bǔ)償相位，對(duì)補(bǔ)償相位進(jìn)行插值。[0096]相位補(bǔ)償模塊670,用于利用插值后的補(bǔ)償相位，對(duì)輔星的回波數(shù)據(jù)進(jìn)行逐點(diǎn)補(bǔ)[0097]需要說(shuō)明的是，裝置部分的實(shí)施例方式與方法部分的實(shí)施例方式對(duì)應(yīng)類(lèi)似，并且所達(dá)到的技術(shù)效果也對(duì)應(yīng)類(lèi)似，具體細(xì)節(jié)請(qǐng)參照上述方法實(shí)施例方式部分，在此不再贅述。繞模塊640、脈沖壓縮模塊650、補(bǔ)償相位生成模塊660和相位補(bǔ)償模塊670中的任意多個(gè)可以合并在一個(gè)模塊中實(shí)現(xiàn)，或者其中的任意一個(gè)模塊可以被拆分成多個(gè)模塊。或者，這些模塊中的一個(gè)或多個(gè)模塊的至少部分功能可以與其他模塊的至少部分功能相結(jié)合，并在一個(gè)模塊中實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，同步數(shù)據(jù)獲取模塊610、解纏模塊620、損壞判斷模塊630、纏繞模塊640、脈沖壓縮模塊650、補(bǔ)償相位生成模塊660和相位補(bǔ)償模塊670中的至少一個(gè)可以至少被部分地實(shí)現(xiàn)為硬件電路，例如現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)、可編程邏輯陣列(PL