[發(fā)明專利]二維多孔徑ScanSAR成像方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210325876.4
• 申請(qǐng)日: 2012-09-06
• 公開（公告）號(hào): CN102901964A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃平平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S13/90
• 分類號(hào): G01S13/90
• 代理公司: 北京金信立方知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;張彬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于星載合成孔徑雷達(dá)信號(hào)處理領(lǐng)域，特別涉及一種二維多孔徑ScanSAR成像方法。

背景技術(shù)

ScanSAR是一種常用的寬測(cè)繪帶成像模式，已被成功地應(yīng)用于多顆星載SAR（合成孔徑雷達(dá)）系統(tǒng)中。ScanSAR采用Burst工作體制和距離向波束指向的周期性調(diào)整展寬了傳統(tǒng)星載SAR的測(cè)繪帶寬，但與傳統(tǒng)條帶模式相比，ScanSAR模式方位分辨率卻明顯降低。若能在保證幾百公里寬幅照射測(cè)繪的情況下，提高雷達(dá)獲取的幾何分辨率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)高分辨寬覆蓋成像能力，這就能大大縮短高分辨對(duì)地觀測(cè)的周期，從而能進(jìn)一步滿足軍事偵察、國(guó)土資源勘測(cè)、自然災(zāi)害評(píng)估等一系列應(yīng)用的迫切需求。

二維多孔徑ScanSAR模式利用多孔徑平板相控陣天線技術(shù)和數(shù)字波束賦形（DBF）技術(shù)極大改善了傳統(tǒng)ScanSAR模式的方位分辨率和系統(tǒng)成像性能，是未來實(shí)現(xiàn)高分辨寬測(cè)繪的主要工作模式之一。在二維多孔徑ScanSAR模式下，距離向多條子測(cè)繪帶同時(shí)被照射和回波接收，方位向多個(gè)孔徑又同時(shí)接收雷達(dá)回波。鑒于不同子測(cè)繪帶回波信號(hào)被同時(shí)接收和星載多通道SAR系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)難以保證方位向均勻采樣的要求，這種工作模式主要存在不同子測(cè)繪帶回波信號(hào)相互干擾和方位多通道非均勻采樣兩大關(guān)鍵問題。這些問題將較大程度上增加了系統(tǒng)的距離和方位模糊，惡化了獲取的星載SAR圖像質(zhì)量，最終影響到星載SAR圖像在實(shí)際應(yīng)用中的使用。

綜上所述，傳統(tǒng)的星載SAR數(shù)據(jù)處理方法將無法有效地處理二維多孔徑ScanSAR模式，同時(shí)雷達(dá)圖像面臨系統(tǒng)模糊嚴(yán)重、圖像散焦和混疊等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種二維多孔徑ScanSAR成像方法，以解決二維多孔徑ScanSAR模式下不同子測(cè)繪帶回波信號(hào)相互干擾和方位多通道非均勻采樣的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種二維多孔徑ScanSAR成像方法，包括以下步驟：

S101：采用距離向匹配濾波器分別對(duì)各子孔徑接收的回波數(shù)據(jù)進(jìn)行距離向脈沖壓縮；

S102：聯(lián)合距離向和方位向經(jīng)脈沖壓縮的回波數(shù)據(jù)組成矩陣z，利用二維加權(quán)矢量w_k對(duì)所述矩陣Z的各列分別進(jìn)行加權(quán)求和；

S103：利用ECS算法進(jìn)行回波數(shù)據(jù)的聚焦成像。

作為優(yōu)選，所述距離向匹配濾波器的傳遞函數(shù)H₁(f_r)為：

H1(fr)=|Kr|1/2·exp[-jπ4sgn(Kr)]·exp(jπfr2Kr),]]>

其中，K_r為調(diào)頻率，f_r為距離向頻率。

作為優(yōu)選，所述二維加權(quán)矢量w_k＝(H_kV⁺)^H，

其中，

(·)^H為共軛轉(zhuǎn)置；