一种基于多特显点的大图幅SAR自聚焦处理方法.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CN114415176A(43)申请公布日2022.04.29(21)申请号202111630916.1(22)申请日2021.12.28(71)申请人北京遥感设备研究所地址100854北京市海淀区永定路51号(72)发明人黄增树向巍刘建欣(74)专利代理机构中国航天科工集团公司专利中心11024代理人栾磊(51)Int.Cl.G01S13/90(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图2页(54)发明名称一种基于多特显点的大图幅SAR自聚焦处理方法(57)摘要本发明公开一种基于多特显点的大图幅SAR自聚焦处理方法，包括：对SAR系统采样得到的距离脉压回波信号进行粗聚焦成像处理；在粗聚焦SAR图像选取每个距离单元的最大值，记录每个距离单元最大值的多普勒位置；根据系统的脉冲重复频率，将整个图像的多普勒等分为N个范围，在循环移位得到的图像中选取N个特显点分布于N个多普勒范围内；进行N个特显点的相位梯度自聚焦，获取N组相位误差值；将采用孔径划分为N段，对于第n段子孔径的回波信号使用对应n组相位误差进行补偿，在相邻两段子孔径的交界处采用滤波处理进行平滑。本发明解决大图幅SAR中单一特显点不能被所有孔径采样，导致相位误差错误估计的问题，提高了自聚焦处理的稳健性。CN114415176ACN114415176A权利要求书1/3页1.一种基于多特显点的大图幅SAR自聚焦处理方法，其特征在于，步骤包括：步骤1：对SAR系统采样得到的距离脉压回波信号进行粗聚焦成像处理，得到距离‑多普勒域的粗聚焦SAR图像；步骤2：在粗聚焦SAR图像选取每个距离单元的最大值，记录每个距离单元最大值的多普勒位置，然后通过循环移位将最大值点搬移到图像中心处，并加方位窗；步骤3：根据系统的脉冲重复频率，将整个图像的多普勒等分为N个范围，在循环移位得到的图像中选取N个特显点分布于N个多普勒范围内；步骤4：进行N个特显点的相位梯度自聚焦，获取N组相位误差值；步骤5：将采用孔径划分为N段，对于第n段子孔径的回波信号使用对应n组相位误差进行补偿，在相邻两段子孔径的交界处采用滤波处理进行平滑；步骤6：对补偿后的回波信号重新进行成像处理，重复步骤1～5，直至成像结果满足指标要求，则跳出循环结束流程。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1对距离脉压后的回波信号进行粗聚焦成像处理，具体步骤为：距离脉压后的雷达回波信号为其中，表示目标的瞬时距离历程；λ，表示信号波长；c，表示电磁波传播速度；t，表示成像期间的飞行时间；ΔΦ，表示初始相位误差；表示航向加速度，分别表示弹体坐标系下三个方向的速度；表示航向速度，分别表示弹体坐标系下三个方向的速度；am＝ar·cosβ，表示雷达相对目标加速度；vm＝vr·cosβ，表示雷达相对目标的速度；β，表示目标方向与航向之间夹角；R0，表示成像起始时刻的目标距离。雷达回波信号经过距离傅里叶变换后表示为2CN114415176A权利要求书2/3页其中，f，表示信号工作频率；利用惯导数据构造补偿函数进行距离弯曲补偿，所述补偿函数为通过Keystone变换实现补偿后雷达回波信号距离走动校正，得到距离走动校正后信号为其中，Echo_c，表示所述补偿后雷达回波信号；所述Keystone变换关系包括ft＝f0τ其中，f0，表示信号载频；τ，表示变换后的新时间变量；距离走动校正后信号为距离向逆傅里叶变换，可得：其中，Signal_rc，表示距离向傅里叶变换后的信号；pr(·)表示Sinc型的距离点扩展函数；方位向傅立叶变换，得到成像结果为pη(·)表示Sinc型的方位点扩展函数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤2选取每个距离单元的最大值，记录每个距离单元最大值的多普勒位置，然后通过循环移位将最大值点搬移到图像中心处，并加方位窗，具体为：Pmax(x,y)＝max{S_mage(y)}S_image_x＝circle{S_image,x}其中，Pmax(x,y)，表示第y个距离单元选出的最大值；x表示最大值点对应的多普勒位置的数值；S_image_x表示图像循环移位的结果。3CN114415176A权利要求书3/3页4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤3将整个图像的多普勒等分为N个范围，在循环移位得到的图像中选取N个特显点分布于N个多普勒范围内，具体步骤为：首先选择整个移位后的图像中的最大值作为第一个特显点，然后将该点剔除后继续取最大值，若取到的点与已有特显点在同一多普勒子段内，则舍弃该点，继续选点，直到选择到第二个特显点，从而保证每个特显点不在同一多普勒段内；同理，继续选择，直至找到N个特显点为Pmax_N＝max{Pmax(x,y)}。5.根据权利要求4