[發明專利]合成孔徑雷達高頻振動補償方法、裝置、電子設備及介質

有效

• 申請號: 202010105680.9
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN111273292B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 李超;史姝赟;張曉娟
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01S7/40
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王中葦

一種合成孔徑雷達高頻振動補償方法，包括：對接收到的原始回波信號進行雙頻共軛處理，得到合成信號，在該合成信號的距離壓縮相位歷史域，選擇僅含有一個散射點所在的距離門信號作為輸入信號來反演平臺高頻振動誤差，或，選擇一個微動目標所在距離門作為輸入信號來反演雷達目標微動特性，將該輸入信號乘以參考函數，得到多分量正弦調頻信號，將該多分量正弦調頻信號利用正弦調頻傅里葉變換反演平臺振動軌跡，得到平臺的振動軌跡，將該振動軌跡補償到該原始回波信號中，得到聚焦圖像。本申請還提供了一種合成孔徑雷達高頻振動補償裝置、電子設備及存儲裝置，可補償太赫茲頻段SAR運動誤差。

技術領域

本申請涉及SAR運動補償信號處理領域，尤其涉及一種合成孔徑雷達高頻振動補償方法、裝置、電子設備及存儲裝置。

背景技術

在太赫茲頻段SAR成像應用中，平臺高頻振動和目標的微動特性一直是研究熱點。平臺振動或目標微動本質相同，都是對回波信號的相位進行了調制，每個距離門信號可看作多正弦調頻信號。正弦調頻傅里葉變換定義了一個新的信號空間——正弦調頻信號空間，在此空間中對回波信號進行正弦調頻傅里葉變換，用于平臺振動軌跡或雷達目標微動參數估計。當振動幅值或振動頻率過大時，在缺少先驗信息的情況下，會出現相位纏繞現象，此時利用正弦調頻傅里葉變換反演平臺振動譜會出現誤差。

發明內容

本申請的主要目的在于提供一種合成孔徑雷達高頻振動補償方法、裝置、電子設備及存儲裝置，通過對原始太赫茲頻段SAR回波信號采用雙頻共軛處理，得到等效波長較長的合成信號，對合成信號利用正弦調頻傅里葉變換反演得到平臺高頻振動軌跡用于補償太赫茲頻段SAR運動誤差。

為實現上述目的，本申請實施例第一方面提供一種合成孔徑雷達高頻振動補償方法，包括：

對接收到的原始回波信號進行雙頻共軛處理，得到合成信號；

在所述合成信號的距離壓縮相位歷史域，選擇僅含有一個散射點所在的距離門信號作為輸入信號來反演平臺高頻振動誤差，或，選擇一個微動目標所在距離門作為輸入信號來反演雷達目標微動特性；

將所述輸入信號乘以參考函數，得到多分量正弦調頻信號；

將所述多分量正弦調頻信號利用正弦調頻傅里葉變換反演平臺振動軌跡，得到平臺的振動軌跡；

將所述振動軌跡補償到所述原始回波信號中，得到聚焦圖像。

可選的，所述對接收到的原始回波信號進行雙頻共軛處理，得到合成信號之前，包括：

根據條帶SAR正側視模型，建立三維直角坐標系O-XYZ，所述三維坐標系以O為原點，沿平臺行駛方向為X軸，地平面為XOY面。

可選的，令點A[x+Δx(t_m)，Δy(t_m)，H+Δz(t_m)]為雷達在t_m時刻的天線相位中心實際位置，D[x(t_m)，0，H]為天線相位中心的理想位置，點目標p的坐標為P(x_n，y_n，0)，t_m為方位慢時間，v為載機理想飛行速度，x＝vt_m表示在t_m時刻雷達的天線相位中心理想的方位位置，[Δx(t_m)，Δy(t_m)，Δz(t_m)]為在三維直角坐標系O-XYZ下平臺的3個方向運動誤差，雷達發射線性調頻信號t_m時刻點的原始回波信號其中為距離向時間，則：