[發明專利]群多基合成孔徑雷達快速分解投影成像方法

在審

• 申請號: 202210544049.8
• 申請日: 2022-05-19
• 公開（公告）號: CN114966684A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 楊建宇;方智豪;毛馨玉;王朝棟;李中余;武俊杰
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

1.一種群多基合成孔徑雷達快速分解投影成像方法，具體包括如下步驟：

S1.多基合成孔徑雷達參數初始化，所述參數包括：收發機數量、收發機運動參數、發射信號載頻、發射信號時寬、帶寬、系統采樣率、脈沖重復頻率；

S2.回波采集并解調，每個接收機對回波進行采集并從載頻解調到基帶，第i個接收機的回波信號為s_i(τ，η)，其中，τ為快時間變量，η為慢時間變量；

S3.回波均衡，通過單基等效，得到不同孔徑間的重疊情況，對孔徑重疊部分的回波進行均衡，均衡后，第i個接收機的回波信號為

S4.回波距離向進行脈沖壓縮，即：對回波在距離向上與參考信號做卷積，得到脈沖壓縮后的結果

S5.逐孔徑進行快速分解后向投影成像，得到每個孔徑極坐標格式下的粗分辨圖像；

S6.不同孔徑的粗分辨圖像進行分層融合，直到融合為一個完整孔徑；

S7.將斜距面成像結果投影到地面，得到全分辨圖像。

2.根據權利要求1所述的一種群多基合成孔徑雷達快速分解投影成像方法，其特征在于，步驟S3具體步驟如下：

S31.對于多基合成孔徑雷達中的每個收發對，把雙基對目標點的觀測等效成目標角平分線上的單基對目標點的觀測，從而將每個雙基對等效成一個個在三維空間上分布著的孔徑；

S32.分析孔徑之間的重疊情況；

S33.針對孔徑重疊部分進行加權均衡，假設有A個孔徑在方位時刻η₀處重疊，則加權均衡表示為：

其中，w_a表示加權均衡的權值，s_a(τ，η₀)表示第a個需要均衡的孔徑，表示加權均衡過后的孔徑。

3.根據權利要求1所述的一種群多基合成孔徑雷達快速分解投影成像方法，其特征在于，步驟S5具體步驟如下：

S51.逐孔徑進行子孔徑劃分，將一個完整孔徑劃分成K個長度為l的子孔徑，在每個子孔徑中心建立局部橢圓極坐標系，焦點為子孔徑中心對應的收發機位置，將斜距面上的成像網格點(r，θ)(r和θ分別表示局部橢圓極坐標系上的極徑和極角)以局部橢圓極坐標系的兩個焦點的連線為軸，旋轉到地面上的(x，y)(x和y分別表示直角坐標系里的橫縱坐標)，建立斜距面成像網格與地面成像網格的一一映射關系，將這種映射關系用f表示：

f(r，θ)＝(x，y)

然后對地面上的成像網格點(x，y)進行投影；

S52.反投影得到K張方位低分辨的子孔徑圖像：

其中，v是接收機的速度、η_c是子孔徑的方位中心采樣時刻、s_mc(τ，η)是脈沖壓縮后的回波，f_c是載頻，c是光速，R(f(r，θ)，η)是方位時刻為η時，成像網格點f(r，θ)＝(x，y)到收發機的距離之和；

S53.子孔徑分級融合，假設每次融合相鄰的n個子孔徑，則以這n個子孔徑的中心對應的收發機位置為焦點，在斜距面上構建能滿足分辨能力的局部橢圓極坐標系(r′，θ′)，并映射到地面上(x′，y′)，將子孔徑圖像I^p(x，y)(p＝1，2，...，n)上最接近于(x′，y′)的像素點的值賦給(x′，y′)，最后得到n個子孔徑圖像融合結果H(x′，y′)(即：H(f(r′，θ′)))，分級重復執行此步驟直到融合所有的子孔徑圖像為一個完整孔徑的圖像；

S54.對所有孔徑重復執行S51～S53步驟，然后結束步驟S5。

4.根據權利要求3所述的一種群多基合成孔徑雷達快速分解投影成像方法，其特征在于，步驟S6具體步驟如下：

孔徑分級融合，假設每次融合相鄰的j個孔徑，則以這j個孔徑的中心對應的收發機位置為焦點，在斜距面上構建能滿足分辨能力的局部橢圓極坐標系(r″，θ″)，并映射到地面上(x″，y″)，將孔徑圖像上最接近于(x″，y″)的像素點的值賦給(x″，y″)，最后得到j個孔徑圖像融合結果，分級重復執行此步驟直到融合完所有孔徑的圖像，結束步驟S6。