[發明專利]一種SAR成像方法、裝置及系統

無效

• 申請號: 201310296193.5
• 申請日: 2013-07-15
• 公開（公告）號: CN103472448A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 劉亞波;宋明聰;鄭世超;王宇;趙鳳軍;鄧云凱
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理事務所(普通合伙) 11270
• 代理人: 張振偉;王黎延

技術領域

本發明涉及合成孔徑雷達（SAR，Synthetic?Aperture?Radar）成像技術，尤其涉及一種SAR成像方法、裝置及系統。?

背景技術

SAR是一種主動式的對地觀測技術，與傳統的光學傳感器相比，SAR可以實現全天時、全天候對地實時觀測，并具有一定的地表穿透能力。SAR技術的發展帶來了數據量和計算量的急劇膨脹，而且隨著實時成像需求的增強，對大規模SAR回波數據的實時成像處理越發重要。?

近年來，隨著圖形處理器（GPU，Graphic?Processing?Unit）并行處理能力的不斷提高，GPU正被越來越多地應用于科學計算領域，例如圖像分割，SAR回波仿真等。在SAR成像處理領域，由于SAR成像處理算法主要由向量相乘組成，非常利于并行實現，所以GPU加速可以發揮巨大作用。對于小于GPU內存的SAR回波數據，GPU加速可以取得非常理想的加速比。但隨著SAR回波數據的增大，受限于GPU顯存的容量，GPU不能一次完成整個場景的SAR回波處理。如果運用傳統的成像算法，需要不停地在中央處理器（CPU，Central?Processing?Unit）和GPU之間進行大規模數據的傳輸，而新一代總線接口（PCI-E，Peripheral?Component?Interconnect-Express）的傳輸帶寬相對于GPU的內存讀取帶寬來說非常小，因此這將嚴重制約GPU的處理速度，所以對于大規模的SAR回波處理，僅僅將原有成像算法在GPU上并行實現是遠遠不夠的。?

綜上所述，如何對大規模的SAR回波數據進行快速、高質量的成像處理是亟待解決的問題。?

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種SAR成像方法、裝置及系統，能夠實現對大規模SAR回波數據進行快速、高質量的成像處理，具有良好的成像效果和GPU加速比。?

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：?

一種合成孔徑雷達SAR成像方法，所述方法包括：?

將接收到的第一全孔徑SAR回波數據沿方位向劃分為兩段以上子孔徑SAR回波數據，對所述兩段以上子孔徑SAR回波數據進行距離向處理；?

將距離向處理后的所述兩段以上子孔徑SAR回波數據合并為第二全孔徑SAR回波數據；?

將所述第二全孔徑SAR回波數據沿距離向劃分為兩個以上SAR回波數據塊，對所述兩個以上SAR回波數據塊進行方位向處理；?

將方位向處理后的所述兩個以上SAR回波數據塊合并為SAR圖像。?

其中，所述將接收到的第一全孔徑SAR回波數據沿方位向劃分為兩段以上子孔徑SAR回波數據，包括：?

根據預設的時間周期T_sub，將接收到的第一全孔徑SAR回波數據按接收時間先后順序沿方位向劃分為兩段以上子孔徑SAR回波數據；其中，所述T_sub滿足T_sub×B_sub＞＞1，所述B_sub為所述子孔徑SAR回波數據對應的帶寬，所述＞＞為遠大于。?

其中，所述對所述兩段以上子孔徑SAR回波數據進行距離向處理，包括：?

按照接收時間先后順序分別對所述兩段以上子孔徑SAR回波數據進行方位向傅里葉變換；?

在方位向傅里葉變換后的所述子孔徑SAR回波數據中插入線性調頻尺度CS因子；?

對插入CS因子后的所述子孔徑SAR回波數據進行距離向傅里葉變換；?

對距離向傅里葉變后的所述子孔徑SAR回波數據進行距離壓縮；?

對距離壓縮后的所述子孔徑SAR回波數據中的殘余距離二次距離壓縮SRC項和一致距離徙動修正RCMC項進行矯正；?

對SRC項和一致RCMC項進行矯正后的所述子孔徑SAR回波數據進行距離向傅里葉逆變換；?

對距離向傅里葉逆變換的所述子孔徑SAR回波數據進行方位向傅里葉逆變換。?

其中，所述將距離向處理后的所述兩段以上子孔徑SAR回波數據合并為第二全孔徑SAR回波數據，包括：?

獲取相鄰兩段所述子孔徑SAR回波數據的重疊率；?

根據所述重疊率將距離向處理后的所述兩段以上子孔徑SAR回波數據合并為第二全孔徑SAR回波數據。?

其中，所述對所述兩個以上SAR回波數據塊進行方位向處理之前，所述方法還包括：?

分別對所述兩個以上SAR回波數據塊進行轉置。?

其中，所述對所述兩個以上SAR回波數據塊進行方位向處理，包括：?