[發明專利]一種前側視SAR的距離和方位兩維空變自聚焦方法

有效

• 申請號: 201810342319.0
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108562898B
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 劉崢;冉磊;謝榮
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 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: 惠文軒

1.一種前側視SAR的距離和方位兩維空變自聚焦方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，建立距離-方位兩維空變運動誤差模型，得到距離-方位兩維空變運動誤差模型中的未知多項式系數向量；

在所述步驟1中，在建立所述距離-方位兩維空變運動誤差模型之前，首先以前側視SAR波束中心在地面的照射點為原點o、以前側視SAR波束視線方向為r軸、與前側視SAR波束視線方向垂直的方向為x軸，建立rox成像坐標系，其中r軸表示距離軸，x軸表示方位軸；在該rox成像坐標系中，原點o為場景中心，場景中心坐標為(r_c，x_c)，r_c表示場景中心在rox成像坐標系中距離軸坐標，x_c表示場景中心在rox成像坐標系中方位軸坐標；任意選取rox成像坐標系中一個目標，記為目標q，目標q的坐標設為(r_q，x_q)，r_q表示目標q在rox成像坐標系中距離軸坐標，x_q表示目標q在rox成像坐標系中方位軸坐標；

所述距離-方位兩維空變運動誤差模型可由下式的多項式表示：

其中，ΔR(t_m；r_q，x_q)表示距離-方位兩維空變運動誤差，是未知參數；t_m表示方位慢時間，a(t_m)為常數項，b₁(t_m)表示距離空變誤差的一次項系數，b₂(t_m)表示距離空變誤差的二次項系數，c₁(t_m)表示方位空變誤差的一次項系數，c₂(t_m)表示方位空變誤差的二次項系數；

步驟2，根據所述距離-方位兩維空變運動誤差模型，得到D個子圖像的距離單元徙動校正數據；其中，D為設定正整數；

步驟3，根據D個子圖像的距離單元徙動校正數據，得到D個子圖像對應的局部相位誤差函數；

步驟4，根據所述D個子圖像對應的局部相位誤差函數求解所述距離-方位兩維空變運動誤差模型，得到距離-方位兩維空變運動誤差模型中的未知多項式系數向量的精確解；

步驟5，根據距離-方位兩維空變運動誤差模型中的未知多項式系數向量的精確解，得到相位誤差校正后的前側視SAR回波數據，進而得到聚焦前側視SAR圖像，所述聚焦前側視SAR圖像為前側視SAR的距離和方位兩維空變自聚焦結果。

2.如權利要求1所述的一種前側視SAR的距離和方位兩維空變自聚焦方法，其特征在于，步驟2的子步驟為：

2a)假設前側視SAR發射線性調頻信號并接收回波信號，將接收的回波信號記為

2b)對接收的回波信號進行距離單元徙動校正，得到距離單元徙動校正信號

2c)對距離單元徙動校正信號進行方位去斜，得到方位去斜信號，然后對方位去斜信號進行方位傅里葉變換，并將方位傅里葉變換后得到的結果記為粗聚焦的SAR圖像；

2d)將粗聚焦的SAR圖像分割為D1×D2個子圖像，D1表示粗聚焦的SAR圖像距離向子圖像總個數，D2表示粗聚焦的SAR圖像方位向子圖像總個數；

對每個子圖像分別進行滑窗檢測，窗形狀都為矩形窗，尺寸為P1×P2像素點，每個子圖像中的像素點總個數大于P1×P2；其中，P1表示矩形窗距離向包括的像素點總個數，P2表示矩形窗方位向包括的像素點總個數；

在滑窗檢測過程中，計算矩形窗對應的第d個子圖像Z_d的平均強度I_d，

I_d＝mean(|Z_d|)，并將矩形窗對應的第d個子圖像Z_d的平均強度I_d中平均強度最大的局部圖像數據，記為第d個子圖像的局部圖像數據；其中，d＝1，2，…，D，D＝D1×D2；

2e)對第d個子圖像的局部圖像數據進行方位逆傅里葉變換，得到第d個子圖像的距離單元徙動校正數據；

令d的值分別取1至D，進而分別得到第1個子圖像的距離單元徙動校正數據至第D個子圖像的距離單元徙動校正數據，記為D個子圖像的距離單元徙動校正數據。