弹载大斜视小孔径多通道SAR的成像方法.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CN113759372A(43)申请公布日2021.12.07(21)申请号202110827286.0(22)申请日2021.07.21(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)发明人邢孟道侯雅昕李宁孙光才(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5页说明书15页附图6页(54)发明名称弹载大斜视小孔径多通道SAR的成像方法(57)摘要本发明涉及一种弹载大斜视小孔径多通道SAR的成像方法，该方法针对多通道回波，首先，在距离频域补偿场景中心非空变多通道相位差异，之后在距离时域补偿空变的通道相位差异项，随后，在距离时域方位频域进行多通道信号的重构，从而消除多通道存在的模糊。在二维频域中，进行距离徙动校正，通过改进的Stolt插值来获取目标距离向聚焦的信号，同时，方位时间谱压缩消除了信号在方位时间域的混叠，频域非线性变标消除了多普勒参数的空变性，方位向聚焦由SPECAN技术完成。本发明的方法更好的实时适应载有多通道的高机动运动轨迹，解决了通道间相位差异带来的无法联合处理的问题。CN113759372ACN113759372A权利要求书1/5页1.一种弹载大斜视小孔径多通道SAR的成像方法，其特征在于，包括：S1：建立多通道大斜视同心圆斜距模型；S2：获取目标回波信号；S3：对所述目标回波信号进行距离脉冲压缩处理和距离走动校正处理，得到第一校正信号；S4：对所述第一校正信号进行场景中心非空变多通道相位差异项的补偿和空变多通道相位差异项的补偿，得到补偿信号；S5：对所述补偿信号进行多通道信号矩阵重构和基于改进导向矩阵的多普勒谱重构，得到重构信号；S6：对所述重构信号进行距离徙动校正处理和Stolt插值差值处理，得到第二校正信号；S7：对所述第二校正信号进行方位时间谱压缩处理和频域非线性变标处理，得到二维时域信号；S8：对所述二维时域信号进行方位向SPECAN处理，得到聚焦信号；S9：对所述聚焦信号进行几何形变插值校正处理，得到SAR雷达成像图。2.根据权利要求1所述的弹载大斜视小孔径多通道SAR的成像方法，其特征在于，所述多通道大斜视同心圆斜距模型的瞬时斜距包含阵列中心斜距的四阶泰勒级数和多通道差异的二阶泰勒级数，在所述S1中：设雷达平台以速度和恒定加速度沿着曲线移动了Ta的合成孔径时间，雷达平台上各通道定义为CHm，m＝1,2,…,M，当雷达位于方位时间ta＝0时，中心通道CH1星下点为坐标原点O，中心通道波束指向为定义X轴与的夹角为偏航角θyaw，Q点是与P点相差方位角的点，其中雷达平台在曲线上的C点时，定义其方位时间为ta，瞬时斜距的四阶麦克劳林级数为：其中，表示雷达中心通道在ta时刻的瞬时斜距，ta表示方位时间，i表示展开阶数，R表示参考斜距，表示泰勒展开后各次项的系数；参考通道与第m个通道的瞬时斜距差表示为：其中，dm表示第m个通道与参考通道的距离，Rd(dm,ta,R)表示瞬时斜距差，σ0(dm,R)表示泰勒展开后的零次项系数，σ1(dm,R)表示泰勒展开后的一次项系数，σ2(dm,R)表示泰勒展开后的二次项系数；第m个通道的瞬时斜距表示为：2CN113759372A权利要求书2/5页3.根据权利要求2所述的弹载大斜视小孔径多通道SAR的成像方法，其特征在于，所述S2包括：获取目标回波信号的第一距离时域和方位时域信号A(tr,ta)，对所述第一距离时域和方位时域信号A(tr,ta)进行距离向的傅里叶变换，得到第一距离频域和方位时域信号A′(fr,ta)，其中，所述第一距离频域和方位时域信号A′(fr,ta)表示为：其中，tr表示距离时间，ta表示方位时间，fr表示距离频率，Wr(·)表示距离向频域包络，wa(·)表示方位向时域包络，c表示光速，fc表示载波频率，γ表示调频率。4.根据权利要求3所述的弹载大斜视小孔径多通道SAR的成像方法，其特征在于，所述S3包括：将所述第一距离频域和方位时域信号A′(fr,ta)分别与距离脉冲压缩函数HRC(fr,ta)和距离走动校正函数HRWC(fr,ta)进行点乘，得到第二距离频域和方位时域信号B(fr,ta)作为所述第一校正信号，其中，所述距离脉冲压缩函数HRC(fr,ta)和所述距离走动校正函数HRWC(fr,ta)分别表示为：HRWC(fr,ta)＝exp(j4π(fc+fr)k10(Rs)ta/c)，其中，Rs表示参考斜距，k10(Rs)表示在R＝Rs和时的值，j表示虚数单位。5.根据权利要求4所述的弹载大斜视小孔径多通道SAR的成像方法，其特征在于，所述S