[發明專利]基于高階子孔徑CS的超寬帶滑聚SAR成像處理方法

有效

• 申請號: 201710202199.X
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN106950567B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 何志華;易天柱;董臻;何峰;金光虎;張啟雷;張永勝;黃海風;余安喜;孫造宇
• 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;G01S13/02
• 代理公司: 國防科技大學專利服務中心 43202
• 代理人: 王文惠

1.一種基于高階子孔徑CS的超寬帶滑聚SAR成像處理方法，CS是指調頻變標，SAR是指合成孔徑雷達，已知超寬帶滑聚SAR系統的參數是：中心頻率f₀，脈寬為T，帶寬B，調頻率K_r＝B/T，距離向采樣率f_s，電磁波傳播速度c，波長λ＝c/f₀，距離向時間變量τ，方位向時間變量η，距離向頻率變量f_τ，方位向頻率變量f_η，脈沖重復頻率PRF，SAR移動速度V_r，目標等效最近斜距R₀，場景中心斜距R_ref，參考方位頻率f_η,ref，滑聚因子M；記如下等式變量為：

R_scl0＝R_ref,R_rot0＝R_ref/(1-M)

假設超寬帶滑聚SAR觀測目標獲得回波信號s(τ,η)；

其特征在于，包括以下步驟：

第一步，高階相位補償:

首先，利用下式計算高階補償相位H₁(f_τ,f_η)：

然后，對超寬帶滑聚SAR回波信號s(τ,η)進行子孔徑劃分得到子孔徑信號，子孔徑方位向點數根據實際情況確定；將每一個子孔徑信號分別通過距離向FFT變換和方位向FFT變換至二維頻域，再與H₁(f_τ,f_η)相乘，得到補償后的信號，對每一個子孔徑信號進行第二步至第五步的處理：

第二步，高階CS處理：

首先，利用下式計算高階CS濾波器：

然后，將第一步處理得到的補償后的信號SAR信號通過距離向逆FFT，變換至距離多普勒域，與H₂(τ,f_η)相乘得到濾波后的信號；

第三步，一致距離向處理：

首先，利用下式計算一致距離向處理的濾波器：

然后，將第二步得到的濾波后的信號進行距離向FFT，將其變換至二維頻域，與H₃(f_τ,f_η)進行相乘，經過一致距離向處理后得到一致距離壓縮的信號；

第四步，子孔徑方位壓縮處理：

首先，利用下式計算子孔徑的方位向匹配濾波器：

然后，將第三步得到的一致距離壓縮的信號進行距離向逆FFT，并將其與H₄(τ,f_η)相乘，得到距離多普勒域信號；

第五步，方位重調頻處理：

首先，利用下式計算方位重調頻處理的濾波器：

然后，將第四步得到的距離多普勒域信號與H₅(τ,f_η)相乘，并將相乘后的信號進行方位向逆FFT得到二維時域信號；

第六步，方位解旋轉處理:

首先，利用下式計算方位解旋轉處理濾波器：

H₆(τ,η)＝exp(-jπK_rot(R₀)η²)

然后，將上述步驟得到的所有子孔徑的二維時域信號進行移位與拼接處理，并與H₆(τ,η)進行相乘，得到解旋轉后的信號；

第七步，全孔徑方位壓縮處理:

首先，利用下述計算全孔徑方位匹配濾波器：

然后，將第六步得到的解旋轉后的信號與H₇(τ,f_η)進行相乘，得到聚焦的超寬帶滑聚SAR圖像。