一种星载聚束合成孔径雷达高分辨实时成像方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113885024A(43)申请公布日2022.01.04(21)申请号202111016881.2(22)申请日2021.08.31(71)申请人西安电子科技大学地址710000陕西省西安市雁塔区太白南路2号(72)发明人刘彦斌孙光才邢孟道王石语(74)专利代理机构西安嘉思特知识产权代理事务所(普通合伙)61230代理人刘长春(51)Int.Cl.G01S13/90(2006.01)权利要求书3页说明书12页附图10页(54)发明名称一种星载聚束合成孔径雷达高分辨实时成像方法(57)摘要本发明涉及一种星载聚束合成孔径雷达高分辨实时成像方法，包括步骤：对星载SAR聚束模式回波信号在方位向上进行子孔径划分，得到子孔径回波信号；对子孔径回波信号进行方位时间尺度变换，得到方位时间尺度变换信号；对方位时间尺度信号进行高阶项相位补偿，得到高阶相位补偿信号；对高阶相位补偿信号进行距离徙动校正和距离脉压等距离向处理，得到距离向处理信号；将距离向处理信号的双曲相位转变为标准的二次相位，得到相位转换信号；对相位转变信号依次进行去调频操作和剩余相位补偿，得到目标子孔径图像；对若干目标子孔径图像进行相干叠加，得到全分辨率图像。该方法可以在子孔径数据录取的同时进行成像处理，具有很好的实时性。CN113885024ACN113885024A权利要求书1/3页1.一种星载聚束合成孔径雷达高分辨实时成像方法，其特征在于，包括步骤：S1、对星载SAR聚束模式回波信号在方位向上进行子孔径划分，得到子孔径回波信号；S2、对所述子孔径回波信号进行方位时间尺度变换，得到方位时间尺度变换信号；S3、对所述方位时间尺度信号进行高阶项相位补偿，得到高阶相位补偿信号；S4、对所述高阶相位补偿信号进行距离徙动校正和距离脉压等距离向处理，得到距离向处理信号；S5、将所述距离向处理信号的双曲相位转变为标准的二次相位，得到相位转换信号；S6、对所述相位转变信号依次进行去调频操作和剩余相位补偿，得到目标子孔径图像；S7、对若干所述目标子孔径图像进行相干叠加，得到全分辨率图像。2.根据权利要求1所述的星载聚束合成孔径雷达高分辨实时成像方法，其特征在于，所述子孔径回波信号为：其中，wr(·)为信号的距离向窗函数，wa(·)为方位向窗函数，t为距离向快时间，tsub为子孔径数据的方位向慢时间，γ为调频率，λ为信号波长，c为光速，j为信号的虚部，Rtsub为斜距历程。3.根据权利要求1所述的星载聚束合成孔径雷达高分辨实时成像方法，其特征在于，步骤S2包括：S21、对所述子孔径回波信号进行距离向傅里叶变换，得到第一距离向傅里叶变换信号；S22、对所述第一距离向傅里叶变换信号进行多普勒中心平移，得到平移信号；S23、在距离频域方位时域利用方位时间尺度变换方法对所述平移信号进行处理，得到所述方位时间尺度变换信号。4.根据权利要求3所述的星载聚束合成孔径雷达高分辨实时成像方法，其特征在于，步骤S23包括：根据斜距历程Rtsub里的等效速度随着方位时间变化的规律，令其中，v0为初始等效速度，tk为子孔径数据的中心时刻，tsub′为新的子孔径数据的方位向慢时间，tsub为子孔径数据的方位向慢时间，a为等效加速度；则新的方位时间域内子孔径数据的中心时刻与子孔径数据的方位向慢时间的关系为：2tk+tsub′＝tk+tsub+εtk+tsub其中，ε＝a/2v0为尺度变换因子；由所述新的方位时间域内子孔径数据的中心时刻与子孔径数据的方位向慢时间的关系得到新的方位时间域的子孔径回波信号斜距模型：2CN113885024A权利要求书2/3页2其中，RB为为目标的最近距离，tc′＝tc+εtcωr(·)，ε为为尺度变换因子，wr(·)为信号的距离向窗函数，β3为三阶系数，β4为三阶系数；利用所述新的方位时间域的子孔径回波信号斜距模型对所述平移信号进行处理，得到所述方位时间尺度变换信号：其中，fr为子孔径数据的距离向频率，wa(·)为方位向窗函数，j为信号的虚部，γ为调频率，c为光速，fc为载频，fdc为多普勒中心。5.根据权利要求1所述的星载聚束合成孔径雷达高分辨实时成像方法，其特征在于，步骤S3包括：S31、对所述方位时间尺度变换信号进行方位向傅里叶变换，得到第一方位向傅里叶变换信号；S32、根据所述第一方位向傅里叶变换信号得到高阶相位补偿函数；S33、利用所述高阶相位补偿函数对所述第一方位向傅里叶变换信号进行补偿，得到所述高阶相位补偿信号。6.根据权利要求5所述的星载聚束合成孔径雷达高分辨实时成像方法，其特征在于，所述高阶相位补偿信号为：3CN113885024A权利要求书3/3页其中，wr(·)为信号的距离向窗函数，fr为子孔径数据