[發明專利]一種基于分塊處理的SAR實時成像方法及系統

有效

• 申請號: 201410216217.6
• 申請日: 2014-05-21
• 公開（公告）號: CN104020471A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 劉忠偉;劉京
• 申請（專利權）人: 北京無線電測量研究所
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術領域

本發明涉及成像雷達領域，尤其涉及一種基于分塊處理的SAR實時成像方法及系統。

背景技術

合成孔徑雷達(Synthetic?Aperture?Radar,SAR)是一種高分辨率成像雷達，它在距離維和方位維分別使用脈沖壓縮技術和合成孔徑原理，從而取得二維的高分辨率圖像。SAR廣泛應用于航空精細測繪、環境監測、災害評估等領域，可及時獲取關注目標區域的高分辨率圖像信息。隨著SAR的應用越來越廣泛，對其成像的分辨率和實時性也提出了很高的要求。

一般的SAR實時成像方法是基于全孔徑處理的，具體過程為：先將接收的每個距離維信號進行脈沖壓縮，直到接收完成整個孔徑數據后，再整體進行距離徙動校正、孔徑參數估計、運動誤差估計，然后進行運動補償、方位維脈沖壓縮和多視處理，最后量化輸出。在相同幅寬的條件下，成像分辨率的提高將導致回波數據量急劇增加、數據處理時間增長，同時距離空變性對成像質量影響也將變大。在成像分辨率要求較高時，一般的基于全孔徑處理的SAR實時成像方法要求系統具有極大的內存，無法處理好距離空變性的影響，同時實時性也難以保證。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于分塊處理的SAR實時成像方法及系統，解決高分辨SAR成像對系統內存要求高、距離空變性導致成像質量變差和實時性難以保證的問題。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種基于分塊處理的SAR實時成像方法，包括如下步驟：

步驟1：SAR發射線性調頻信號，接收各個距離回波數據并進行脈沖壓縮；

步驟2:每當脈沖壓縮后的距離回波數據達到一個方位子孔徑的數據量時，對脈沖壓縮后的距離回波數據進行距離徙動校正、多普勒參數及運動參數估計；

步驟3：當接收的回波數據達到一個全孔徑的數據量時，對各方位子孔徑的多普勒參數及運動參數進行聯合分析估計，得到全孔徑多普勒參數和運動誤差；

步驟4:根據全孔徑多普勒參數和運動誤差對各個方位子孔徑數據分別進行包絡補償；

步驟5：對包絡補償后的全孔徑數據進行距離維分塊，對每個距離塊進行相位補償、方位脈壓、多視處理和量化輸出。

本發明的有益效果是：本方法能完成SAR實時成像處理，與一般的基于全孔徑處理的成像方法相比，本方法對系統內存的要求大大減少，可以有效解決距離空變性導致圖像質量變差的問題，尤其適用于對實時性要求較高的SAR實時成像系統。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，步驟1中SAR發射的信號為線性調頻信號，其表達式為

s(tr)=rect[trTp]exp{jπKrtr2}]]>

其中，t_r為快時間，代表距離維時間，T_p表示脈沖持續時間，K_r表示線性調頻脈沖信號的調頻率，其對應的匹配濾波器的沖激響應為