[發明專利]一站固定式雙站低頻超寬帶SAR的頻域成像方法

有效

• 申請號: 201410739748.3
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN104407349B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 安道祥;黃曉濤;黎向陽;李悅麗;陳樂平;周智敏;謝洪途
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G06F19/00
• 代理公司: 國防科技大學專利服務中心43202
• 代理人: 王文惠

1.一站固定式雙站低頻超寬帶SAR的頻域成像方法，SAR是指合成孔徑雷達，其特征在于，包括以下處理步驟：

第一步，預處理：

①設固定站為接收站，運動站為發射站，設成像場景中心為笛卡爾坐標系中心原點，Z軸的正方向垂直于地面向上，運動站以速度v平行于Y軸運動；固定站位置坐標為(x_R,y_R,h_R)，成像場景中任意目標位置表示為(x,y,0)；在方位向慢時間η＝0時，運動站位置坐標為(x_T,y_T,h_T)；發射信號為線性調頻信號，則接收到的目標回波信號ss(η,τ；x,y)表示為：

ss(η,τ;x,y)=a[τ-Rbi(η;x,y)c]exp[jπκ(τ-Rbi(η;x,y)c)2]exp[-j2πfcRbi(η;x,y)c]]]>

其中a[·]為信號包絡，τ為距離向快時間，κ為發射信號的調頻斜率，f_c為發射信號中心頻率，c為光速；R_bi(η；x,y)為η時刻的目標回波歷程，用下述公式表示：

Rbi(η;x,y)=RT02(x)+(y-yT-vη)2+RR(x,y)]]>

其中R_T0(x)為發射天線APC到目標最小斜距，APC是指天線相位中心，R_T0(x)表示為：

RT0(x)=(x-xT)2+hT2]]>

R_R(x,y)為接收天線APC到目標的距離，表示為：

RR(x,y)=(x-xR)2+(y-yR)2+hR2]]>

對目標回波信號ss(η,τ；x,y)作二維傅里葉變換，得到二維頻域回波信號SS(f_τ,f_η；x,y)，其中f_τ為距離向頻率，f_η為方位向頻率：

SS(fτ,fη;x.y)=a[fτκ]exp(jπfτ2κ)exp[-j2πfη(y-yT)v]×exp[-j2π(fc+fτ)cRR(x,y)]exp[-j2πRT0(x)fccD2(fη)+fτ2fc2+fτfc],]]>

其中

②將二維頻域回波信號SS(f_τ,f_η；x,y)乘以二維頻譜高階相位補償因子H_HOPC(f_τ,f_η；x_ref)，得到相位補償結果；

HHOPC(fτ,fη;xref)=-2πRT0(xref)fcc×[-D2(fη)+2fτfc+fτ2fc2+D(fη)+fτfcD(fη)+D2(fη)-12D3(fη)fc4fτ2],]]>

其中R_T0(x_ref)為參考點(x_ref,y_ref,h_ref)的最小發射斜距，選取場景中心為參考點；

③對相位補償結果做距離向傅里葉逆變換，得到預處理后的距離多普勒域回波信號sS_r(τ,f_η；x,y)：

sSr(τ,fη;x,y)=σ(x,y)a[κeκ(τ-(Rbi0(x,y)+Cs(fη)RT0(x))c)]×exp{-jκeπ[τ-(Rbi0(x,y)+Cs(fη)RT0(x))c]2}×exp[-2πλ(Rbi0(x,y)+RT0(x)(D(fη)-1))]exp[-j2πfη(y-yT)v]]]>

其中最小斜距歷程R_bi0(x,y)＝R_T0(x)+R_R(x,y)，σ(x,y)表示場景坐標為(x,y)處的后向散射系數；

第二步，對預處理結果成像：

對距離多普勒域回波信號sS_r(τ,f_η；x,y)進行距離向處理，再進行方位向處理，得到SAR圖像。