[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

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?Aperture?Radar，SAR）成像技術中的固定站雙基地SAR回波模擬方法。

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，在軍事偵察、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。

固定站雙基地SAR是指只有一個基站運動，而另一個基站幾乎靜止的雙基地SAR，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（Range?Cell?Migration，RCM）和不同的多普勒調頻斜率，這種問題稱為方位空變；加之具有傳統單基SAR相同的距離空變，因而固定發射站雙基地斜視SAR具有二維空變，這種二維空變導致同一距離門內或者同一方位向的目標均存在不同的傳遞函數。

SAR回波模擬對于設計系統參數、評價成像算法性能、研究散射效應以及計劃飛行任務等都有重要的實用價值。通常SAR回波模擬方法可以分為兩類：第一類方法采用時域疊加，單獨生成每個目標點的回波，然后將所有點目標的回波疊加起來構成整個場景的回波，見文獻“A.Mori?and?F.De?Vita,A?time-domain?raw?signal?simulator?for?interferometric?SAR,IEEE?Trans.Geosci.Remote?Sens.,vol.42,no.9,pp.1811–1817,2004”和“韋立登，SAR原始回波信號生成算法的性能比較研究，電子與信息學報，vol.27,no.2,pp.262-265,2005”。由于是逐點相加，這類方法需要較長的計算時間，因此只是適用于簡單的稀疏點陣目標仿真，對于復雜的分布式目標仿真則難以適從；第二類方法采用頻域二維FFT的方法，將回波表示成目標散射系數的傅立葉變換，不需要單獨計算每一個目標點的回波信號，運算量小，見文獻“G.Franceschetti,M.Migliaccio,D.Riccio,and?G.Schirinzi,SARAS:A?synthetic?aperture?radar(SAR)raw?signal?simulator,IEEE?Trans.Geosci.Remote?Sens.,vol.30,no.1,pp.110-123,1992”。對于雙基地SAR，在文獻“X.Qiu,D.Hu,L.Zhou,and?C.Ding,A?bistatic?SAR?raw?data?simulator?based?on?inverse?Omega-k?algorithm,”IEEE?Trans.Geosci.Remote?Sens.,vol.48,no.3,pp.1540-1547,2010”中，提出用頻域的方法來進行移不變雙基地SAR快速回波模擬。然而現有針對傳統單基地SAR和移不變雙基地SAR的回波頻域模擬方法都是基于方位非空變假設下的回波模擬方法，都不能用來進行固定站雙基地SAR回波頻域模擬。

發明內容

本發明的目的是為了解決傳統單基地SAR和現有移不變雙基地SAR回波頻域模擬方法無法進行固定站雙基地SAR回波模擬的問題，提出了一種固定站雙基地SAR回波頻域模擬方法。

為了方便描述本發明的內容，首先對以下術語進行解釋：

術語1：雙基地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。

術語2：固定站雙基地SAR

固定站雙基地SAR是雙基地SAR的一種，其中一個站固定，另一個站運動。

術語3：二維空變

對于固定站雙基地SAR，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和不同的多普勒調頻斜率，這種問題稱之為方位空變；加之與單基SAR相同的距離空變、方位空變和距離空變統稱為二維空變。

本發明的技術方案為：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；