[發明專利]一種機載合成孔徑雷達動目標成像方法

有效

• 申請號: 201711187189.X
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107976676B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 楊海光;蘭毅;薛媛;楊青;武俊杰;孫稚超;李中余;楊建宇
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

本發明公開一種機載合成孔徑雷達動目標成像方法，應用于雷達技術領域，通過將脈沖壓縮后的信號分成兩個通道，一個通道的信號利用二階Keystone變換校正了運動目標回波的二階徙動量；另一個通道的信號通過構造出反二階Keystone變換同樣可以對運動目標回波的二階徙動量進行校正，然后通過乘法器將兩個處理后信號相乘，即可校正一階徙動量，最終經過方位向匹配濾波可得到較好成像結果；本發明的方法可以同時解決對運動目標回波軌跡的一階、二階徙動量校正的問題，實現良好的動目標成像效果；與現有的動目標成像算法相比，步驟更加直接簡潔，操作更簡單，可以校正一階和二階徙動量。

技術領域

本發明屬于雷達技術領域，特別涉及一種機載合成孔徑雷達對地面動目標成像技術。

背景技術

合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar，SAR)地面運動目標成像技術在當今各個領域得到廣泛應用。然而，由于地面運動目標的復雜的運動，SAR接收到的動目標回波通常包含較高的一階徙動量和二階徙動量，對最終的成像結果有較大影響。為了獲得良好的成像結果，需要先對運動目標回波進行徙動校正，然后再進行聚焦成像。

動目標一階徙動量校正通常采用Keystone變換，在文獻：“Perry R P,Dipietro RC,Fante R.SAR imaging of moving targets[J].IEEE Transactions on AerospaceElectronic Systems,1999,35(1):188-200”中，提出了Keystone變換。Keystone變換具有在運動信息未知的情況下進行一階徙動校正的特性。然后當運動目標的徑向速度存在加速度時，徙動軌跡的二階項無法被忽略，但是Keystone變換并不能直接將回波軌跡的二階徙動量進行去除。

在文獻：“Yang J,Zhang Y.An Airborne SAR Moving Target Imaging andMotion Parameters Estimation Algorithm With Azimuth-Dechirping and theSecond-Order Keystone Transform Applied[J].IEEE Journal of Selected Topics inApplied Earth ObservationsRemote Sensing,2015,8(8):3967-3976.”中，提出了二階Keystone變換和Radon變換對徙動軌跡的一階和二階徙動量進行校正，但是Radon變換需要復雜的搜索參數過程，使得運算量大大增加。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提出一種機載合成孔徑雷達動目標成像方法，利用對稱二階Keystone方法對運動目標回波軌跡進行校正并成像。

本發明采用的技術方案為：一種機載合成孔徑雷達動目標成像方法，包括：

S1、構建機載單基地正側視SAR空間幾何結構；

S2、根據步驟S1構建的幾何結構獲取下變頻后的地面運動目標回波；

S3、將地面運動目標回波進行距離向匹配濾波；

S4、將匹配濾波后的信號分成兩個通道，對其中一個通道的信號回波進行二階Keystone變換；對另一個通道的信號回波進行反二階Keystone變換；

S5、將經二階Keystone變換處理的信號和經反二階Keystone變換處理的信號通過乘法器；

S6、對步驟S5得到的信號，通過M-WVD方法估計出多普勒調頻率，并利用估計出的多普勒調頻率構造頻域方位向匹配濾波器；

S7、在方位頻率域進行匹配濾波，并將方位頻域通過反傅里葉變換轉換為方位時域，得到最終的成像結果。

進一步地，步驟S2所述地面運動目標回波表達式為：