[發明專利]合成孔徑雷達成像方法及系統

有效

• 申請號: 202110785469.0
• 申請日: 2021-07-12
• 公開（公告）號: CN113514830B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 黃鶴;黃鵬輝;劉興釗
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

1.一種合成孔徑雷達成像方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：確定雷達的高度H、速度v、距離調頻率K_r以及發射的捷變PRF波形，求解地面散射點的瞬時斜距；

步驟S2：根據求解的瞬時斜距及發射的捷變脈沖重復頻率信號建立雷達的回波信號模型；

步驟S3：對雷達信號進行距離脈沖壓縮；

步驟S4：對距離脈沖壓縮后的信號進行廣義尺度變換操作，將非均勻信號恢復成均勻采樣網格信號；

步驟S5：對恢復后的信號利用距離徙動校正函數進行距離徙動校正，利用RD算法進行方位壓縮，獲得成像結果；

所述步驟S4中廣義尺度變換操作具體為：

S₂(f_r,t′_m(i))＝∑_j∈zS₁(f_r,t_m(j))φ(f_ct′_m(i)/(f_r+f_c)-t_m(j))

式中，S₂(f_r,t′_m(i))表示廣義尺度變換后的信號，其中t′_m(i)表示進行廣義尺度變化后的方位第i個時間，φ(·)表示一維高斯核函數，Z表示核函數的作用范圍，t′_m＝m′PRI_mean,m′＝1,2,...,M_new，M_new表示廣義尺度變換后的方位點數，t′_m( )表示進行廣義尺度變化后的方位均勻時間序列，i表示進行廣義尺度變化后的方位均勻時間的序號，t_m(j)表示原始的第j個方位時間。

2.根據權利要求1所述的合成孔徑雷達成像方法，其特征在于：所述步驟S1中的瞬時斜距表達式具體為：

式中，v、H、θ₀分別表示雷達速度、雷達高度、波束中心下視角、波束中心方位角，表示目標離航線的最近斜距，t_m表示非均勻的方位慢時間，是均勻時間基與偏移量的組合，即：

t_m＝τ_m+γ_m＝mPRI_mean+γ′_mPRI_mean

其中，m＝1,2,…,M；m表示均勻時間基，M為方位脈沖數，0≤γ′_m＜1表示第m個脈沖的偏移量的基，τ_m表示均勻采樣的第m個脈沖的方位慢時間，γ_m表示第m個脈沖的隨機偏移時間，PRI_mean表示平均的脈沖重復間隔。

3.根據權利要求1所述的合成孔徑雷達成像方法，其特征在于：所述步驟S2中雷達的回波信號模型具體為：

式中，s₀(t,t_m)表示接收的回波信號進行下調頻后的信號，其中t、t_m分別表示距離時間和方位時間，A₀、f_c、c、K_r、B分別表示信號幅度、中心載頻、光速、信號調頻率、信號帶寬，rect()表示矩形窗函數，j表示虛數單位，t表示距離快時間，T_a表示積累時間，f_r表示距離頻率變量。

4.根據權利要求1所述的合成孔徑雷達成像方法，其特征在于：所述步驟S3中的距離壓縮的匹配函數為：

式中，H₁(f_r,t_m)表示距離壓縮的匹配函數。