[發(fā)明專(zhuān)利]一種星載滑動(dòng)聚束合成孔徑雷達(dá)的信號(hào)處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210168820.2
• 申請(qǐng)日: 2012-05-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102680974A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李財(cái)品;譚小敏
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01S13/90
• 分類(lèi)號(hào): G01S13/90;G01S7/40
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專(zhuān)利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種對(duì)合成孔徑雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行處理的方法，特別涉及一種滑動(dòng)聚束模式大場(chǎng)景斜視條件下的信號(hào)處理方法。

背景技術(shù)

合成孔徑雷達(dá)(SAR)是一種對(duì)地偵察成像的典型雷達(dá)系統(tǒng)，主要用于軍事偵察和災(zāi)害監(jiān)測(cè)，它是目前能夠?qū)崿F(xiàn)全天時(shí)，全天候工作的重要微波遙感儀器之一。目前，常見(jiàn)的合成孔徑雷達(dá)工作模式主要有條帶模式、掃描模式、聚束模式、滑動(dòng)聚束模式以及TOPS模式等等。在這幾種SAR成像模式中，條帶模式可以實(shí)現(xiàn)方位向?qū)挏y(cè)繪帶，然而難以實(shí)現(xiàn)高分辨率；掃描模式下雖然可以同時(shí)獲得距離向上和方位向上寬的測(cè)繪帶，但是以犧牲分辨率為代價(jià)的，其分辨率比同等情況下的條帶模式更低；聚束模式雖然可以獲得高分辨率，然而其方位向上的測(cè)繪帶很小，只有一個(gè)波束足跡的大小；滑動(dòng)聚束模式可以突破聚束模式的限制，不僅可以實(shí)現(xiàn)高分辨率也可以實(shí)現(xiàn)寬的方位向測(cè)繪帶。滑動(dòng)聚束模式的處理算法主要有子孔徑方法以及基于方位向預(yù)處理的方法。其中子孔徑處理滑動(dòng)聚束模式的信號(hào)處理框圖如圖1所示。基于方位向預(yù)處理的滑動(dòng)聚束處理框圖如圖2所示。現(xiàn)有滑動(dòng)聚束合成孔徑雷達(dá)的信號(hào)處理方法可以概括為：采集回波信號(hào)，采用子孔徑或者是采用方位向預(yù)處理的方法降低PRF，避免成像的方位向模糊，再采用常規(guī)的算法，比如CS算法，RD算法，RMA算法進(jìn)行成像。

在衛(wèi)星或者飛機(jī)實(shí)際飛行過(guò)程中，由于控制或其它原理，可能會(huì)造成天線相位中心指向的目標(biāo)多普勒頻移并不為零，天線相位中心存在一定程度的斜視角。斜視角的存在將造成雷達(dá)成像時(shí)會(huì)信噪比損失，方位模糊度下降，圖像偏移。另外，星載合成孔徑雷達(dá)波束照射的范圍大，尤其是高分辨率成像中，場(chǎng)景的空變性不能夠忽略。現(xiàn)有的滑動(dòng)聚束SAR成像算法沒(méi)有考慮到斜視角下的情況，也沒(méi)有考慮對(duì)大場(chǎng)景下的情況進(jìn)行場(chǎng)景空變性的補(bǔ)償，沒(méi)有對(duì)各個(gè)子孔徑的相位進(jìn)行一致性補(bǔ)償(在多個(gè)子孔徑進(jìn)行最后拼接時(shí)會(huì)影響圖像質(zhì)量)，以上的三個(gè)方面都會(huì)影響成像質(zhì)量。因此，必需研制一種能夠在大場(chǎng)景斜視條件下提高圖像質(zhì)量的滑動(dòng)聚束SAR成像算法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種星載滑動(dòng)聚束合成孔徑雷達(dá)的信號(hào)處理方法，能夠在大場(chǎng)景斜視條件下提高成像質(zhì)量。

本發(fā)明包括如下技術(shù)方案：

一種星載滑動(dòng)聚束合成孔徑雷達(dá)的信號(hào)處理方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)對(duì)采集的滑動(dòng)聚束合成孔徑雷達(dá)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行子孔徑劃分；

(2)對(duì)劃分后的每一個(gè)子孔徑數(shù)據(jù)分別進(jìn)行如下處理：

進(jìn)行方位向FFT變換；將方位向傅里葉變換后的數(shù)據(jù)乘以變標(biāo)因子；進(jìn)行距離向FFT變換，然后進(jìn)行距離壓縮及距離徙動(dòng)校正；進(jìn)行距離向逆FFT變換；逆FFT變換后做方位向壓縮并補(bǔ)償剩余相位；方位向壓縮后進(jìn)行二次項(xiàng)補(bǔ)償；然后進(jìn)行方位向逆FFT變換；方位向逆FFT變換后進(jìn)行去調(diào)頻處理；

(3)對(duì)處理后的子孔徑數(shù)據(jù)進(jìn)行合成，合成一個(gè)全孔徑數(shù)據(jù)；

(4)對(duì)全孔徑數(shù)據(jù)進(jìn)行方位向FFT變換；

(5)進(jìn)行殘留調(diào)頻補(bǔ)償；

(6)進(jìn)行方位向逆FFT變換；

(7)進(jìn)行Specan補(bǔ)償，使得信號(hào)具有相位保持性。