[發明專利]一種雙基地合成孔徑雷達頻域成像方法

有效

• 申請號: 201210232933.4
• 申請日: 2012-07-06
• 公開（公告）號: CN102749621A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 李中余;武俊杰;黃鈺林;楊海光;楊建宇;李文超
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

技術領域

本發明屬于雷達技術領域，具體涉及合成孔徑雷達(Synthetic?Aperure?Radar，SAR)成像技術中的移變模式雙基地SAR的成像方法。

背景技術

SAR是一種全天時、全天候的現代高分辨率微波遙感成像雷達，在地形測繪、植被分析、海洋及水文觀測、環境及災害監視、資源勘探以及地殼微變檢測等領域，SAR發揮了越來越重要的作用。

雙基地SAR由于收發分置而有著很多突出的優點，它能獲取目標的非后向散射信息，具有作用距離遠、隱蔽性和抗干擾性強等特點。另外由于雙基地SAR接收機不含大功率器件，其功耗低、體積小、重量輕，便于多種類型的飛機攜帶，造價較低。總之雙基地SAR作為一種空間對地觀測的新手段，在許多領域都有著廣闊的發展空間。

在移變雙基地模式下，由于收發雙站相對位置隨著時間而變化，導致相同雙基斜距和的目標具有不同的距離單元徙動（RCM）和不同的多普勒調頻斜率，這種問題稱之為方位空變；加之具有傳統單基SAR相同的距離空變，因而移變模式雙基地SAR具有二維空變。傳統的成像算法，如Range?Doppler（RD）、Chirp?Scaling(CS)和Omega-K等算法均不能直接應用于移變雙基地模型，因為它們均是基于方位非空變假設下的成像處理方法。

在文獻：New?applications?of?nonlinear?chirp?scaling?in?SAR?data?processing，Wong,F.W.;Yeo,T.S.,IEEE?Trans.Geosci.Remote?Sens.,vol.39,no.5,pp.946–953,2001和An?improved?NLCS?algorithm?with?capability?analysis?for?one-stationary?BiSAR，Xiaolan?Qiu,Donghui?Hu，IEEE?Trans.Geosci.Remote?Sens.,vol.46,no.10Part2,pp.317-93186,2008中，提出了一種非線性CS方法來補償同一距離門內的不同頻率調制的速率，但是這種方法忽略了距離徙動沿方位向的變化，這在距離徙動沿方位向空變比較大的情況下將會引入更大的誤差。

在文獻：Focusing?bistatic?sar?data?in?airborne/stationary?configuration，Wang,R.,Loffeld，IEEE?Trans.Geosci.Remote?Sens.,vol.48,no.1,pp.452-465,2010中，提出了一種基于數據分塊的方法，該方法在每一個數據塊內忽略二維空變性的影響，但是這種方法只適合方位向范圍變化不大的情況，而且數據分塊還降低了處理的效率。

發明內容

本發明的目的是針對傳統SAR成像方法和現有雙基地成像方法無法解決移變模式雙基地SAR二維空變問題，進而無法實現移變模式雙基地SAR的精確聚焦的問題，提出了一種雙基地合成孔徑雷達頻域成像方法。

為了方便描述本發明的內容，首先對以下術語進行解釋說明：

術語1：雙基地SAR（bistatic?SAR）

雙基地SAR是指系統發射站和接收站分置于不同平臺上的SAR系統，其中至少有一個平臺為運動平臺，在概念上屬于雙基地雷達。

術語2：移變模式雙基地SAR(TV-BSAR)

移變模式雙基地SAR是雙基地SAR的一種，其收發雙站相對位置隨著時間而變化。

術語3：二維空變

二維空變是指同一方位向不同距離向的目標具有不同的RCM和多普勒調頻斜率，同一距離向不同方位向的目標也具有不同的RCM和多普勒調頻斜率。

本發明的技術方案為：一種雙基地合成孔徑雷達頻域成像方法，具體包括如下步驟：

步驟一：成像系統參數初始化，