[發明專利]用于SAR的隨距離空變的多普勒成像方法及系統

有效

• 申請號: 202110235731.4
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN112904341B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 邢濤;馬春銘;馮亮;李爽;廖睿
• 申請（專利權）人: 北京無線電測量研究所
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 馮瑛琪

本發明公開了一種用于SAR的隨距離空變的多普勒成像方法及系統，涉及SAR成像技術領域。包括：在距離頻域對SAR回波數據進行距離脈沖壓縮，得到在距離頻域方位時域的第一回波數據；在二維頻域對第一回波數據進行彎曲校正，并進行距離逆傅里葉變換，得到在距離時域方位頻域的第二回波數據；對SAR數據進行距離維分塊處理，分別估計每塊數據的多普勒中心頻率，根據多普勒中心頻率對方位頻域的窗函數進行修正；根據修正后的方位頻域的窗函數構建修正后的方位脈沖壓縮函數，對第二回波數據進行方位脈沖壓縮和方位逆傅里葉變換，得到SAR圖像。本發明得到的SAR圖像能量均勻，可視性較好。

技術領域

本發明涉及SAR成像技術領域，尤其涉及一種用于SAR的隨距離空變的多普勒成像方法及系統。

背景技術

由于飛行速度的不均勻及波束指向角的變化，機載SAR的多普勒中心頻率一般是沿方位空變的。然而，在實際系統中，由于各種原因，也有可能出現多普勒中心頻率沿距離維空變的現象。通常雷達波束在三維空間的照射需要從方位維和距離維兩個維度進行控制，才能較好地保證波束在空間不扭曲，并能隨時根據飛機姿態調整指向。如果三維空間內波束的控制只有一維可控，比如，沒有伺服，線陣天線只有沿方位維的相控陣電掃，再加上方位波束寬度窄，如1°以內，這種系統安裝在飛機姿態不穩的中小平臺飛行時，就特別容易出現多普勒中心頻率沿距離維空變現象。

由于多普勒譜的距離空變，方位脈壓時窗函數容易濾掉有效能量，導致圖像出現明暗相間區域，可視性差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種用于SAR的隨距離空變的多普勒成像方法及系統。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：

一種用于SAR的隨距離空變的多普勒成像方法，包括：

獲取SAR回波數據，在距離頻域對所述SAR回波數據進行距離脈沖壓縮，得到在距離頻域方位時域的第一回波數據；

在二維頻域對所述第一回波數據進行彎曲校正，并進行距離逆傅里葉變換，得到在距離時域方位頻域的第二回波數據；

對所述SAR數據進行距離維分塊處理，分別估計每塊數據的多普勒中心頻率，根據所述多普勒中心頻率對方位頻域的窗函數進行修正；

根據修正后的所述方位頻域的窗函數構建修正后的方位脈沖壓縮函數，根據所述修正后的方位脈沖壓縮函數對所述第二回波數據進行方位脈沖壓縮，對方位脈沖壓縮后的所述第二回波數據進行方位逆傅里葉變換，得到SAR圖像。

本發明解決上述技術問題的另一種技術方案如下：

一種用于SAR的隨距離空變的多普勒成像系統，包括：

距離脈壓單元，用于獲取SAR回波數據，在距離頻域對所述SAR回波數據進行距離脈沖壓縮，得到在距離頻域方位時域的第一回波數據；

彎曲校正單元，用于在二維頻域對所述第一回波數據進行彎曲校正，并進行距離逆傅里葉變換，得到在距離時域方位頻域的第二回波數據；

窗函數修正單元，用于對所述SAR數據進行距離維分塊處理，分別估計每塊數據的多普勒中心頻率，根據所述多普勒中心頻率對方位頻域的窗函數進行修正；

方位脈壓單元，用于根據修正后的所述方位頻域的窗函數構建修正后的方位脈沖壓縮函數，根據所述修正后的方位脈沖壓縮函數對所述第二回波數據進行方位脈沖壓縮，對方位脈沖壓縮后的所述第二回波數據進行方位逆傅里葉變換，得到SAR圖像。