[發(fā)明專利]一種實(shí)現(xiàn)逆合成孔徑雷達(dá)成像的方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410353835.5
• 申請(qǐng)日: 2014-07-21
• 公開（公告）號(hào): CN104166140B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王輝;魏一搏;王宇;趙鳳軍;鄧云凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G01S13/90
• 分類號(hào): G01S13/90
• 代理公司: 北京派特恩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11270
• 代理人: 張穎玲,王黎延

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及逆合成孔徑雷達(dá)(Inverse Synthetic Aperture Radar，ISAR)技術(shù)，尤其涉及一種實(shí)現(xiàn)ISAR成像的方法及裝置。

背景技術(shù)

ISAR是一種有源高分辨率的微波成像技術(shù)，可以在能見度較差的氣象條件下得到類似光學(xué)照相的高分辨率雷達(dá)遙感圖像。ISAR能夠利用目標(biāo)相對(duì)于雷達(dá)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)得到方位向的高分辨率，并利用所發(fā)射的寬帶信號(hào)得到距離向的高分辨率。

近年來，隨著對(duì)W波段的深入研究，W波段ISAR技術(shù)存在巨大的應(yīng)用前景。在成像過程中，與傳統(tǒng)波段相比，通過W波段ISAR技術(shù)所獲圖像可以達(dá)到厘米級(jí)的分辨率。

然而，在傳統(tǒng)的波段中，大多數(shù)情況下，目標(biāo)的轉(zhuǎn)動(dòng)只會(huì)帶來幾個(gè)甚至不到一個(gè)距離單元的徙動(dòng)，并不需要進(jìn)行圖像補(bǔ)償即可得到較好的成像結(jié)果。在W波段中，由于其分辨率高，分辨單元小，目標(biāo)的轉(zhuǎn)動(dòng)有可能帶來十幾個(gè)甚至幾十個(gè)距離單元的徙動(dòng)。所以，與傳統(tǒng)波段相比，利用W波段進(jìn)行ISAR成像存在較大的越距離單元的徙動(dòng)問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例期望提供一種實(shí)現(xiàn)ISAR成像的方法及裝置，能夠有效解決采用W波段進(jìn)行ISAR成像所帶來的較大的越距離單元的徙動(dòng)問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種實(shí)現(xiàn)逆合成孔徑雷達(dá)成像的方法，該方法包括：

獲取運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償后的目標(biāo)成像的第一回波信號(hào)；

對(duì)所述第一回波信號(hào)進(jìn)行距離向徙動(dòng)補(bǔ)償，獲得第二回波信號(hào)；

對(duì)所述第二回波信號(hào)進(jìn)行方位向徙動(dòng)補(bǔ)償，獲得第三回波信號(hào)；

對(duì)所述第三回波信號(hào)進(jìn)行子孔徑補(bǔ)償處理，獲得第四回波信號(hào)；

對(duì)所述第四回波信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換，得到成像結(jié)果。

上述方案中，對(duì)所述第一回波信號(hào)進(jìn)行距離向徙動(dòng)補(bǔ)償，獲得第二回波信號(hào)包括：通過對(duì)所述第一回波信號(hào)的每個(gè)頻率所對(duì)應(yīng)的距離向單元進(jìn)行變標(biāo)操作，獲得第二回波信號(hào)。

上述方案中，所述對(duì)第一回波信號(hào)的每個(gè)頻率所對(duì)應(yīng)的距離向單元進(jìn)行變標(biāo)操作的方式包括：Keystone變換或CZT變換。

上述方案中，對(duì)所述第二回波信號(hào)進(jìn)行方位向徙動(dòng)補(bǔ)償，獲得第三回波信號(hào)包括：通過最小熵搜索的方法確定所述第二回波信號(hào)的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度；根據(jù)所確定的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，對(duì)所述第二回波信號(hào)進(jìn)行方位向相位補(bǔ)償，獲得第三回波信號(hào)。

上述方案中，所述對(duì)所述第三回波信號(hào)進(jìn)行子孔徑補(bǔ)償處理，獲得第四回波信號(hào)包括：對(duì)所述第三回波信號(hào)進(jìn)行子孔徑伸縮補(bǔ)償和時(shí)域子孔徑合成，獲得第四回波信號(hào)。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種實(shí)現(xiàn)逆合成孔徑雷達(dá)成像的裝置，該裝置包括：獲取模塊、距離向徙動(dòng)補(bǔ)償模塊、方位向徙動(dòng)補(bǔ)償模塊、子孔徑補(bǔ)償處理模塊、以及變換處理模塊；其中，

所述獲取模塊，用于獲取運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償后的目標(biāo)成像的第一回波信號(hào)；

所述距離向徙動(dòng)補(bǔ)償模塊，用于對(duì)所述第一回波信號(hào)進(jìn)行距離向徙動(dòng)補(bǔ)償，獲得第二回波信號(hào)；

所述方位向徙動(dòng)補(bǔ)償模塊，用于對(duì)所述第二回波信號(hào)進(jìn)行方位向徙動(dòng)補(bǔ)償，獲得第三回波信號(hào)；

所述子孔徑補(bǔ)償處理模塊，用于對(duì)所述第三回波信號(hào)進(jìn)行子孔徑補(bǔ)償處理，獲得第四回波信號(hào)；

所述變換處理模塊，用于對(duì)所述第四回波信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換，得到成像結(jié)果。

上述方案中，所述距離向徙動(dòng)補(bǔ)償模塊，具體用于通過對(duì)所述第一回波信號(hào)的每個(gè)頻率所對(duì)應(yīng)的距離向單元進(jìn)行變標(biāo)操作，獲得第二回波信號(hào)。

上述方案中，所述距離向徙動(dòng)補(bǔ)償模塊對(duì)所述第一回波信號(hào)的每個(gè)頻率所對(duì)應(yīng)的距離向單元進(jìn)行變標(biāo)操作的方式包括：Keystone變換或CZT變換。

上述方案中，所述方位向徙動(dòng)補(bǔ)償模塊，具體用于通過最小熵搜索的方法確定所述第二回波信號(hào)的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度；根據(jù)所確定的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，對(duì)所述第二回波信號(hào)進(jìn)行方位向相位補(bǔ)償，獲得第三回波信號(hào)。

上述方案中，所述子孔徑補(bǔ)償處理模塊，具體用于對(duì)所述第三回波信號(hào)進(jìn)行子孔徑伸縮補(bǔ)償和時(shí)域子孔徑合成，獲得第四回波信號(hào)。

本發(fā)明實(shí)施例所提供的實(shí)現(xiàn)ISAR成像的方法及裝置，獲取運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償后的目標(biāo)成像的第一回波信號(hào)；對(duì)所述第一回波信號(hào)進(jìn)行距離向徙動(dòng)補(bǔ)償，獲得第二回波信號(hào)；對(duì)所述第二回波信號(hào)進(jìn)行方位向徙動(dòng)補(bǔ)償，獲得第三回波信號(hào)；對(duì)所述第三回波信號(hào)進(jìn)行子孔徑補(bǔ)償處理，獲得第四回波信號(hào)；對(duì)所述第四回波信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換，得到成像結(jié)果。如此，能夠有效解決采用W波段進(jìn)行ISAR成像所帶來的較大的越距離單元的徙動(dòng)問題。

附圖說明