[發(fā)明專利]針對(duì)任意地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的SAR成像方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611157966.1
• 申請(qǐng)日: 2016-12-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106772373B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱圣棋;龍忠實(shí);廖桂生;王委;陳娟娟;王宇卓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S13/90
• 分類號(hào): G01S13/90
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.針對(duì)任意地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)SAR成像方法，包括：

(1)構(gòu)建正側(cè)視雷達(dá)回波信號(hào)模型，獲取運(yùn)動(dòng)目標(biāo)回波信號(hào)；

(2)對(duì)多普勒頻率小于PRF/2的慢速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行成像，其中PRF為雷達(dá)脈沖重復(fù)率：

2a)對(duì)獲取的慢速目標(biāo)回波信號(hào)進(jìn)行距離向脈沖壓縮后，將其變換到距離頻率域，得到脈沖壓縮后信號(hào)的距離頻域表達(dá)式s_c(f_r,t_m)，其中f_r為距離頻率，t_m為慢時(shí)間；

2b)在沒(méi)有目標(biāo)和平臺(tái)運(yùn)動(dòng)參數(shù)先驗(yàn)知識(shí)條件下，從脈沖壓縮信號(hào)的距離頻率域表達(dá)式中構(gòu)造參考函數(shù)s_ref(f_r,t_m)：

其中，Δf為距離頻率間隔，σ_s為目標(biāo)復(fù)反射系數(shù)，P(f_r)表示距離向窗函數(shù)w_c(t)的傅立葉變換，f_c是載頻，w_a(t_m)為方位向窗函數(shù)，c表示光速，v為平臺(tái)速度，v_a為方位向速度，v_c為距離向速度，a_c是距離向加速度，R_B為最短斜距；

2c)對(duì)參考函數(shù)取復(fù)共軛后與慢速目標(biāo)脈沖壓縮信號(hào)的距離頻域表達(dá)式進(jìn)行相乘，再將其結(jié)果在方位向進(jìn)行傅立葉變換，得到距離和方位二維頻率域其中f_a為方位頻率；

2d)對(duì)二維頻率域中的距離向進(jìn)行逆傅立葉變換，得到慢速目標(biāo)信號(hào)幅度譜|s_O(t,f_a)|，其中t為快時(shí)間；

(3)對(duì)多普勒頻率大于PRF/2的快速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行成像：

3a)判斷快速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的頻譜在方位向上是否落在一個(gè)雷達(dá)脈沖重復(fù)率PRF之內(nèi)，若是，則執(zhí)行3b)，否則，執(zhí)行步驟(3c)；

3b)目標(biāo)頻譜落在一個(gè)雷達(dá)脈沖重復(fù)率之內(nèi)的成像：

3b1)對(duì)獲取的快速目標(biāo)基帶回波信號(hào)進(jìn)行距離向脈沖壓縮后，將其變換到距離頻率域，得到的距離頻域表達(dá)式

3b2)從脈沖壓縮后信號(hào)距離頻域表達(dá)式中構(gòu)造參考函數(shù)

其中，M＝…,-2,-1,1,2…是模糊數(shù)；

3b3)對(duì)參考函數(shù)取復(fù)共軛后與脈沖壓縮后信號(hào)的距離頻域表達(dá)式進(jìn)行相乘，得到得到目標(biāo)頻譜的距離頻域表達(dá)式

3b4)對(duì)目標(biāo)頻譜進(jìn)行距離向逆傅立葉變換后再進(jìn)行方位向傅立葉變換，得到快速目標(biāo)信號(hào)幅度譜

3c)目標(biāo)頻譜落在一個(gè)雷達(dá)脈沖重復(fù)率之外的成像：

3c1)對(duì)獲取的快速目標(biāo)基帶回波信號(hào)進(jìn)行距離向脈沖壓縮后，將其變換到距離頻率域，得到距離頻域表達(dá)式

3c2)從脈沖壓縮后信號(hào)的距離頻域表達(dá)式中構(gòu)造參考函數(shù)

其中，w₁(t_m)和w₂(t_m)分別為目標(biāo)信號(hào)坐落在第M個(gè)PRF和第(M+1)個(gè)PRF的方位向包絡(luò)；

3c3)對(duì)參考函數(shù)取復(fù)共軛后與脈沖壓縮后信號(hào)的距離頻域表達(dá)式進(jìn)行相乘，得到目標(biāo)頻譜的距離頻率域表達(dá)式

3c4)對(duì)目標(biāo)頻譜距離頻率域表達(dá)式進(jìn)行距離向逆傅立葉變換后再進(jìn)行方位向傅立葉變換，得到快速目標(biāo)信號(hào)幅度譜

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(1)中構(gòu)建的正側(cè)視雷達(dá)回波信號(hào)模型，表示如下：

其中，s(t,t_m)表示正側(cè)視雷達(dá)回波信號(hào)，t為快時(shí)間，G為回波信號(hào)增益，w_c(t)為距離窗函數(shù)，λ為波長(zhǎng)，γ為脈沖信號(hào)調(diào)頻率，R_s(t_m)為瞬時(shí)斜距。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(2a)中脈沖壓縮后信號(hào)的距離頻域表達(dá)式S_c(f_r,t_m)，表示如下：

其中S_c(f_r,t_m)為脈沖壓縮信號(hào)的距離頻域表達(dá)式。