[發明專利]基于直達波的雙基地SAR無同步回波聚焦成像方法

有效

• 申請號: 201210392588.0
• 申請日: 2012-10-16
• 公開（公告）號: CN102937709A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 曾濤;胡程;吳立薪;劉飛峰;倪崇
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01S7/41;G06F17/50
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 李愛英;楊志兵

技術領域

本發明涉及一種基于直達波的雙基地SAR無同步回波聚焦成像方法，屬于合成孔徑雷達數據處理技術領域。?

背景技術

與單基地雷達相比，雙基地雷達收發分置的特殊配置使其具有配置靈活、獲取信息豐富、抗攔截、抗干擾等優點，這些優勢以及應用前景使得雙基地雷達近幾年來越來越受到青睞。雙基地雷達包括很多種配置模式。按照收發平臺的類型來分，主要包括星載雙基地SAR、機載雙基地SAR、星機雙基地SAR、地機雙基地SAR等。?

基于星載輻射源的被動SAR是目前國內外的研究熱點之一。該系統具有很多優點，尤其是較低的實現成本和多樣化的功能，使其具有巨大的應用潛能。但是，由于收、發平臺分置，其系統實現存在一系列新的技術問題。同步問題是首先需要解決的關鍵技術之一。?

同步包括時間同步、相位(相參)同步和空間同步,即所謂“三大同步”。?

(1)時間同步。接收雷達要想取得所需目標的回波,就需要精確地預知需要的回波到達時間，以便在恰當的時間對進入天線的電磁波進行采樣。?

(2)空間同步。其目的是要保證主動發射與被動接收的兩個雷達的波束，都指向同一目標地面，并在地面有足夠的重合以保證被動雷達成像的品質。?

(3)相位(相參)同步。使被動雷達的本振與主動雷達的發射在相位上保持一定的關系并將同步誤差控制在一定范圍內。?

在實際的星載輻射源的被動SAR系統中，空間同步可以通過發射機和接收?機之間的協調來進行控制，而時間同步和相位同步的問題比較復雜，而且如果同步問題沒有解決的話，進而會影響下一步的成像處理。?

由于實際中常常無法得到精確的發射機軌道參數、斜視角等參數，因此無法對目標回波進行同步處理。因此，需要提出一種能夠較為準確獲取目標軌道參數和斜視角的方法，從而實現雙基地SAR無同步回波聚集成像，其對于實際系統的數據處理尤其重要。?

發明內容

本發明的目的是為了在忽略復雜的同步處理的前提下，提供一種簡便和快速的基于直達波的雙基地SAR無同步回波聚焦成像方法。?

本發明方法是通過下述技術方案實現的：?

本發明基于直達波的雙基地SAR無同步回波聚焦成像方法，其核心為：設定M個斜視角θ和N個多普勒中心頻率f_dc，選定一斜視角和N個多普勒中心頻率f_dc構成N個二次匹配濾波器對目標回波進行二次距離壓縮，獲取最優多普勒中心頻率f_{dc_best}；令最優多普勒中心頻率f_{dc_best}和M個斜視角θ構成M個二次匹配濾波器對目標回波進行二次距離壓縮，獲取最優的斜視角θ_{_best}；利用最優多普勒中心頻率f_{dc_best}和最優斜視角θ_{_best}構成最優二次匹配濾波器實現對目標回波的二次距離壓縮，然后對壓縮后的目標回波進行進一步處理獲取SAR地距圖像。?

一種基于直達波信號的雙基地SAR無同步回波聚焦成像方法，具體步驟為：?

步驟一、設定M個斜視角θ和N個多普勒中心頻率f_dc；?

步驟二、將目標回波進行時域脈沖壓縮；然后，在二維時域提取目標回波中的直達波峰值點相位?并根據所述?估計多普勒調頻率?

步驟三、從步驟一設置的M個斜視角θ中選定一個作為參考斜視角，將參?考斜視角、多普勒調頻率?和N個多普勒中心頻率f_dc分別組成N個二次匹配濾波器，利用所述N個二次匹配濾波器分別對步驟二時域脈沖壓縮后的目標回波在二維頻域進行二次距離壓縮，得到N幅圖像，求取N幅圖像中每一幅的圖像對比度；?

步驟四、在步驟三得到N幅圖像的基礎上，找出圖像對比度最大的那幅圖像所對應的多普勒中心頻率，并將其當作最優多普勒中心頻率f_{dc_best}；?

步驟五、將最優多普勒中心頻率f_{dc_best}、多普勒調頻率?和步驟一中的M個斜視角θ組合成M個二次匹配濾波器，利用所述M匹配濾波器分別對步驟二中時域壓縮后的目標回波在二維頻域進行二次距離壓縮，得到M幅圖像，求取M幅圖像中每一幅的對比度；?

步驟六、找出步驟五得到的M幅圖像中對比度最大的那幅圖像所對應的斜視角，并將其當作最優斜視角θ_{_best}；?