[發明專利]超寬帶調頻連續波SAR自聚焦成像方法

有效

• 申請號: 202110447593.6
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113219457B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 徐偉迪;汪丙南;向茂生
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院
• 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: 孫蕾

1.一種超寬帶調頻連續波SAR自聚焦成像方法，其特征在于，包括以下步驟：

利用外部傳感器測量的運動參數，采用距離徙動算法成像得到初步粗聚焦圖像；

在成像流程中分析超寬帶調頻連續波SAR二維誤差的特點，建立二維頻域的誤差模型；

在所述二維頻域的誤差模型的基礎上進行距離徙動誤差的估計和補償；

在所述二維頻域的誤差模型的基礎上進行方位相位誤差的估計和補償；

其中，所述在所述二維頻域的誤差模型的基礎上進行距離徙動誤差的估計和補償包括：

提取強點目標，設計一定寬度的子塊蒙版對強點及鄰近域進行加窗，進行子塊選擇；

對所有子塊進行遍歷，對每個方位頻點的距離向，估計當前方位頻點與前一頻點距離向之間的相對偏移量，以便將所述初步粗聚焦圖像變換到方位頻域-距離壓縮域，得到徙動曲線；

根據所述徙動曲線進行加權平均；

利用最小二乘法對所述徙動曲線進行曲線擬合和優化；

距離徙動的校正需要在二維頻域進行，依據所述徙動曲線構造一致校正函數；

利用所述一致校正函數進行距離徙動誤差的估計和補償；

提取所述徙動曲線并進行二次擬合并形成二維頻域的誤差頻譜，進而直接對二維頻譜進行校正；

其中，所述在所述二維頻域的誤差模型的基礎上進行方位相位誤差的估計和補償包括：

在方位頻域分割為兩個子孔徑，并對所述兩個子孔徑分別進行逆傅立葉變換得到兩幅子圖像；

在距離向劃分為一定寬度的子塊，每個子塊應具有較高的對比度且盡可能覆蓋整個距離向；

對所有子塊進行遍歷執行，得到一組向量；

對所述向量利用最小二乘法進行線性擬合；

依據擬合結果構造參考函數，至此完成方位向殘余相位的估計和補償。

2.根據權利要求1所述的自聚焦成像方法，其特征在于，在所述成像流程中分析超寬帶調頻連續波SAR二維誤差的特點包括：

對消除殘余視頻相位后的差頻信號利用駐定相位原理進行處理得到方位向傅立葉變換后的信號：

利用參考函數完成參考距離處的距離徙動校正和方位壓縮；

STOLT插值完成其他距離門的距離徙動校正和方位壓縮，得到運動誤差在二維頻域帶來的距離向徙動誤差和方位向相位誤差；

對信號進行二維壓縮得到粗聚焦圖像。

3.根據權利要求1所述的自聚焦成像方法，其特征在于，所述對所有子塊進行遍歷，對每個方位頻點的距離向，估計當前方位頻點與前一頻點距離向之間的相對偏移量，得到徙動曲線的步驟包括：

構建相鄰方位頻點的互相關函數，求取互相關函數的峰值；

將相鄰方位頻點估計得到的相對偏移量累計得到殘余距離徙動。

4.根據權利要求1所述的自聚焦成像方法，其特征在于，所述對所有子塊進行遍歷執行包括：構建兩個子孔徑數據的互相關函數，求取互相關函數的峰值。