[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于距離空變頻譜矯正的快速后向投影成像方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210190189.X
• 申請(qǐng)日: 2022-02-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115015920A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝榮;寧達(dá);劉崢;冉磊;平川;董澤元;劉昊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01S13/90
• 分類(lèi)號(hào): G01S13/90
• 代理公司: 西安嘉思特知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61230
• 代理人: 王萌

1.一種基于距離空變頻譜矯正的快速后向投影成像方法，其特征在于，所述快速后向投影成像方法包括：

步驟1、對(duì)彈載SAR圖像的原始回波采樣數(shù)據(jù)s進(jìn)行距離維脈沖壓縮，得到距離脈壓后的距離壓縮信號(hào)s_M；

步驟2、對(duì)所述距離壓縮信號(hào)s_M進(jìn)行距離向傅里葉變換和插值處理，得到距離維插值處理后的回波信號(hào)

步驟3、對(duì)所述回波信號(hào)進(jìn)行BP積分處理，得到多幅子孔徑圖像I_u(r,α)；

步驟4、依次對(duì)所述子孔徑圖像I_u(r,α)進(jìn)行矯正、移位和方位傅里葉逆變換，得到子孔徑圖像波數(shù)譜，將所述子孔徑圖像波數(shù)譜合并為長(zhǎng)矢量，得到全孔徑波數(shù)譜圖像，以通過(guò)對(duì)所述全孔徑波數(shù)譜圖像進(jìn)行傅里葉變換得到斜平面的全孔徑聚焦SAR圖像；

步驟5、對(duì)所述全孔徑聚焦SAR圖像進(jìn)行幾何校正，得到全孔徑高分辨SAR圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速后向投影成像方法，其特征在于，所述回波信號(hào)矩陣s_M的模型表示為：

其中，sinc函數(shù)由sinc(u)＝sin(πu)/πu表示，u表示指代量，B表示信號(hào)帶寬，K_c＝4π/λ_c表示距離波數(shù)中心，λ_c＝c/f_c表示載頻對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)，f_c表示載頻，D表示雷達(dá)天線的位置，L表示合成孔徑長(zhǎng)度，τ表示快時(shí)間，Δt_p＝2R/c，R表示雷達(dá)天線到任意點(diǎn)目標(biāo)的瞬時(shí)距離，c表示光速。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速后向投影成像方法，其特征在于，所述步驟2包括：

步驟2.1、對(duì)所述回波信號(hào)矩陣s_M進(jìn)行距離向傅里葉變換，得到距離頻域信號(hào)；

步驟2.2、利用八倍插值方法對(duì)所述距離頻域信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)零處理，得到頻域補(bǔ)零回波信號(hào)；

步驟2.3、對(duì)所述頻域補(bǔ)零回波信號(hào)進(jìn)行距離向傅里葉逆變換，得到所述回波信號(hào)

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的快速后向投影成像方法，其特征在于，所述步驟3包括：

步驟3.1、將全孔徑數(shù)據(jù)分成具有相等長(zhǎng)度l＝L/N_sub的N_sub個(gè)子孔徑，其中，L表示合成孔徑長(zhǎng)度，N_sub表示子孔徑的數(shù)量；

步驟3.2、在每個(gè)所述子孔徑內(nèi)對(duì)所述回波信號(hào)進(jìn)行距離維壓縮和方位時(shí)域兩維的相干積分處理，得到N_sub幅子孔徑圖像I_u(r,α)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的快速后向投影成像方法，其特征在于，第u個(gè)所述子孔徑圖像表示為：

其中，I_u(r,α)表示第u個(gè)子孔徑圖像，(r,α)表示第u個(gè)子孔徑圖像的某一點(diǎn)，R(x+x_u；r,α)表示雷達(dá)到極坐標(biāo)中任意一點(diǎn)(r,α)的瞬時(shí)距離，x_u表示第u個(gè)子孔徑的中心，x表示雷達(dá)天線位置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速后向投影成像方法，其特征在于，所述步驟4包括：

步驟4.1、沿距離向?qū)⒊C正函數(shù)F_r與所述子孔徑圖像I_u(r,α)進(jìn)行相乘，得到矯正后的子孔徑圖像

步驟4.2、將移位函數(shù)F_a與子孔徑圖像進(jìn)行相乘，得到移位后的子孔徑圖像

步驟4.3、對(duì)所述第一子孔徑圖像做方位傅里葉逆變換，得到子孔徑圖像波數(shù)譜；

步驟4.4、將所述子孔徑圖像波數(shù)譜的波數(shù)譜在方位向上移位，使所述子孔徑圖像波數(shù)譜的譜中心從零移動(dòng)到真實(shí)中心K_αu，并將移位后的子孔徑圖像波數(shù)譜合并為長(zhǎng)矢量，得到全孔徑波數(shù)譜圖像；

步驟4.5、對(duì)所述全孔徑波數(shù)譜圖像在方位維做傅里葉變換，并對(duì)做傅里葉變換后的圖像進(jìn)行求模處理，得到斜平面的全孔徑聚焦SAR圖像。