[發明專利]固定站雙基地合成孔徑雷達回波模擬方法

有效

• 申請號: 201210347665.0
• 申請日: 2012-09-19
• 公開（公告）號: CN102890270A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 武俊杰;李中余;黃鈺林;楊建宇;楊海光
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 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

1.一種固定站雙基地SAR回波頻域模擬方法，具體包括如下步驟：

步驟一：生成地面場景的散射系數矩陣σ(x，y)，其中，x表示距離向坐標，y表示方位向坐標；

步驟二：將步驟一得到的散射系數矩陣σ(x，y)投影到(r_R，y平面，其中，r_R為接收站最近斜距，得到σ(r_R,y)，投影關系式為：其中，x_R和h_R為接收站的x軸坐標和高度；

步驟三：引入空變的幅度因子得到的結果記為

步驟四：對步驟三得到的數據矩陣進行方位向傅立葉變換，并引入隨距離空變的方位頻域窗函數其中，W_a(·)表示矩形窗函數，η為延y方向的傅立葉變換后的變量，且η_dc為η的中心，其中，y_R為初始時刻接收站的y軸坐標，λ為波長，B_a為方位向帶寬，得到結果：

S1(rR,η)=∫rRσ(rR,y)e-j2πηydyWa(η-ηdc(rR)Ba);]]>

步驟五：將步驟四得到的結果進行距離向傅立葉變換，并完成距離頻率變換，變換后的結果記為：S'₂(f,η)；

步驟六：將步驟五得到的結果S'₂(f，η)進行方位向逆傅立葉變換，并完成方位向頻率變換；

方位向逆傅立葉變換后得到：S₃(f,y)＝∫S'₂(f，η)c^j2πηydη；

所述方位向頻率變換具體為：其中，f為距離頻率，f_t為方位頻率，f₀為系統載頻，V為運動平臺的速度，c為光速；

b為發射站距離RT(rR,y)=(rR2-hR2+xR-xT)2+(y-yT)2+hT2]]>在r_R＝r_R0，y＝y₀處對y的一階偏導數：

b=∂RT(rR,y)∂y|rR=rR0,y=y0]]>

=y0-yTRT(rR0,y0)]]>

所述頻率變換通過在(f，y)域進行相位因子相乘的方式來實現，該相位因子為：

φazs(f,y)=exp{j2πb(f+f0)yc}]]>

即可得到方位向頻率變換后的結果為S₄(f,t)。

步驟七：方位向傅立葉變換，引入空不變相位因子H₀(f，f_t；r_R0，y₀)，從而可以得到回波的二維頻域表達式：H(f,ft)=∫S4(f,t)ej2πfttdt×H0(f,ft;rR0,y0)]]>

其中，

H0(f,ft;rR0,y0)=exp{jπ2}1|Kr|cVf+f0[(f+f0c)2-(ftV)2]3/4]]>

×rect[fBr]exp{-jπf2Kr}exp{-j2π(f+f0)cRT(rR0,y0)}]]>

×exp{-j2πrR0(f+f0c)2-(ftV)2}exp{-j2πfty0V}]]>

rect[·]為距離向頻域窗函數，K_r是發射信號的時間調頻斜率，B_r表示距離向帶寬。

步驟八：對步驟七的結果進行二維逆傅立葉變換，得到時域回波。

2.根據權利要求1所述的固定站雙基地SAR回波頻域模擬方法，其特征在于，步驟五中所述的距離頻率變換的具體過程如下：

S2(ξ,η)=∫S1(rR,η)e-j2πξrRdrR;]]>

所述距離頻率變換表達式為：ξ=a(f+f0)c+(f+f0c)2-(ftV)2,]]>其中，ξ為r_R的傅立葉變換，a的含義如下：

設固定發射站的位置坐標為(x_T，y_T，h_T)，運動接收站在零時刻的位置坐標為(x_R,y_R，h_R)，則發射站的距離為：RT(x,y)=(x-xT)2+(y-yT)2+hT2,]]>接收站的距離為：RR(t;x,y)=(x-xR)2+(y-Vt-yR)2+hR2,]]>將R_T用r_R進行表示：

RT(rR,y)=(rR2-hR2+xR-xT)2+(y-yT)2+hT2,]]>其中，R_T(r_R,y)表示發射站到目標點的距離R_T為r_R和y的二元函數；

設參考點坐標為(r_R0，y₀)，a為發射站距離R_T(r_R，y)在參考點處對r_R的一階偏導數：

a=∂RT(rR,y)∂rR|rR=rR0,y=y0]]>

=rR02-hR2+xR-xTRT(rR0,y0)rR0rR02-hR2]]>

根據距離頻率變換表達式通過在距離頻率域進行一維插值來實現距離頻率變換，完成從ξ到f的變換，變換后的結果為：S'₂(f，η)。