[發明專利]一種基于方位向多通道的星載SAR保相成像方法

在審

• 申請號: 201910747219.0
• 申請日: 2019-08-14
• 公開（公告）號: CN110426708A
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 楊威;郭宇;李春升;陳杰
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01S7/41
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 周嬌嬌

本發明涉及一種基于方位向多通道的星載SAR保相成像方法，包括：獲取星載SAR的多通道回波信號；將多通道回波信號轉換到距離多普勒域，根據其與常規條帶SAR回波信號的方位向頻域關系構造補償濾波器，對多通道回波信號進行濾波重構，使之轉化為條帶SAR回波信號；結合方位向多通道特性修正CS成像方法的相位補償因子，并對重構后的SAR回波信號進行CS成像處理，得到圖像。該保相成像方法可以不依賴DPCA條件成像，同時保證成像結果具有高相位精度。

技術領域

本發明涉及信號處理技術領域，尤其涉及一種基于方位向多通道的星載SAR保相成像方法。

背景技術

合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar，SAR)作為一種主動式微波遙感設備，具有高分辨率、高成像精度以及全天時全天候的優勢，在對地觀測中得到廣泛應用。傳統單通道星載SAR系統由于受最小天線面積限制，面臨著無法同時獲得高分辨率和寬測繪帶的矛盾，難以滿足目前的對地觀測需求。方位向多通道模式利用時空等效原理，通過空間上的增采樣實現時間采樣率的降低，進而在不影響觀測帶寬度的前提下提高方位分辨率，目前廣泛應用于高分辨率寬覆蓋成像和后續處理中，尤其是干涉處理。

2001年，M.Suess等人提出利用方位向多通道模式實現高分辨率、寬觀測帶星載SAR方法，然而該方法依賴于等效相位中心條件(DPCA條件)的成立。2006年，王鵬波等人提出了利用補償濾波器組實現從高分辨率多通道星載SAR回波數據到常規條帶SAR回波數據的等效轉換，進而從根本上擺脫了DPCA條件的約束，但是并沒有考慮成像過程中相位保持的問題，無法滿足干涉處理對于相位精度的要求。

發明內容

本發明的目的是針對上述至少一部分問題，提出一種多通道星載SAR成像方法，在不依賴DPCA條件的前提下，實現高精度保相成像。

為了實現上述目的，本發明提供了一種基于方位向多通道的星載SAR保相成像方法，包括如下步驟：

S1、獲取星載SAR的多通道回波信號；

S2、將多通道回波信號轉換到距離多普勒域，根據其與常規條帶SAR回波信號的方位向頻域關系構造補償濾波器，對多通道回波信號進行濾波重構，使之轉化為條帶SAR回波信號；

S3、結合方位向多通道特性修正CS成像方法的相位補償因子，并對重構后的SAR回波信號進行CS成像處理，得到圖像。

優選地，所述步驟S3包括：

S3-1、將重構后的SAR回波信號與修正后的CS因子相乘，進行線性變標，消除信號空變性；

S3-2、將線性變標后的信號變換到波數域，預濾波后，與修正后的距離向補償因子相乘，完成距離向處理；

S3-3、將距離向處理后的信號變換到距離多普勒域，與修正后的方位向補償因子相乘，完成方位向處理；

S3-4、將方位向處理后的信號變換到時域，完成成像。

優選地，所述步驟S3-1中，修正后的CS因子表達式為：

其中，

其中，τ表示距離向快時間，f_a表示方位向頻率，f_c表示射頻頻點，b_r表示信號調頻率，c表示光速，v表示等效速度，r_ref表示參考斜距；表示仿真中心時刻場景中心對應的斜視角。

優選地，所述步驟S3-2中，修正后的距離向補償因子表達式為：