[發明專利]一種基于極坐標格式的雷達成像優化方法

有效

• 申請號: 201710332045.2
• 申請日: 2017-05-11
• 公開（公告）號: CN107229050B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 魏峰;張雙喜;董祺;肖力
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 蔡龍寶

1.一種基于極坐標格式的雷達成像優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，獲取雷達回波信號數據，所述雷達回波信號數據是二維矩陣，記為nrn×nan維待處理矩陣S，對nrn×nan維待處理矩陣S進行按列快速傅里葉變換FFT處理，進而得到按列FFT處理后的雷達回波信號數據矩陣；

其中，雷達為合成孔徑雷達SAR，nrn表示雷達回波信號數據的距離向采樣點數，nan表示雷達回波信號數據的方位向采樣點數；nrn和nan分別為大于0的正整數；

步驟2，根據雷達回波信號數據，計算得到參考信號向量S_ref；

步驟3，對按列FFT處理后的雷達回波信號數據矩陣進行距離脈壓處理，進而得到距離脈壓后的雷達回波信號數據矩陣，所述距離脈壓后的雷達回波信號數據矩陣為nrn×nan維矩陣；

初始化：構造M×N維場景，所述M×N維場景包括M×N個點，將其中第l個點的坐標記為(α_l,β_l)，l＝1,2,...,M×N，α_l表示M×N維場景中第l個點在極坐標中的距離，β_l表示M×N維場景中第l個點在極坐標中的角度，l的初始值為1，M、N分別為大于0的正整數；

步驟4，計算第l個點的坐標處對應的補償相位因子Φ(α_l,β_l)，然后將距離脈壓后的雷達回波信號數據矩陣中的nrn×nan個數據分別乘以第l個點的坐標處對應的相位補償因子Φ(α_l,β_l)后進行逐點累加，進而得到M×N維場景中坐標(α_l,β_l)處的幅度值S_final(α_l,β_l)；

步驟5，令l加1，重復執行步驟4，直到得到M×N維場景中坐標(α_M×N,β_M×N)處的幅度值，并將此時得到的M×N維場景中坐標(α₁,β₁)處的幅度值至M×N維場景中坐標(α_M×N,β_M×N)處的幅度值，記為最終的SAR圖像S_final，所述最終的SAR圖像S_final為M×N維矩陣。

2.如權利要求1所述的一種基于極坐標格式的雷達成像優化方法，其特征在于，在步驟2中，所述參考信號向量S_ref，其表達式為：

S_ref＝exp(iπγt²)，S_ref為nrn×1維向量，γ表示調頻率，γ＝B/Tp，B表示雷達回波信號數據的帶寬，Tp表示雷達發射信號的脈沖寬度，t表示距離快時間，exp為指數函數操作，i為虛數單位，nrn表示雷達回波信號數據的距離向采樣點數。

3.如權利要求1所述的一種基于極坐標格式的雷達成像優化方法，其特征在于，在步驟3中，所述距離脈壓后的雷達回波信號數據矩陣，還包括：

所述距離脈壓后的雷達回波信號數據矩陣為nrn×nan維矩陣，并將距離脈壓后的雷達回波信號數據矩陣中距離向的第m個采樣點、方位向的第n個采樣點處的數據記為S(f_m,x_n)，m＝0,1,...,nrn-1，n＝0,1,...,nan-1；

其中，f_m表示第m個采樣點的距離向頻率，B為雷達回波信號數據的帶寬，△f為距離頻域間隔，m＝0,1,...,nrn-1，x_n表示第n個采樣點的方位向時間，L表示為雷達的合成孔徑長度，n＝0,1,...,nan-1。