一种基于时间变标的子孔径大斜视SAR成像处理方法.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CN110673144A(43)申请公布日2020.01.10(21)申请号201910942025.6(22)申请日2019.09.30(71)申请人西安电子科技大学地址710071陕西省西安市雁塔区太白南路2号(72)发明人梁毅梁宇杰秦翰林张罡(74)专利代理机构西安睿通知识产权代理事务所(特殊普通合伙)61218代理人惠文轩(51)Int.Cl.G01S13/90(2006.01)G01S7/41(2006.01)权利要求书8页说明书12页附图7页(54)发明名称一种基于时间变标的子孔径大斜视SAR成像处理方法(57)摘要本发明公开了一种基于时间变标的子孔径大斜视SAR成像处理方法，属于雷达信号处理技术领域；具体地，本发明首先建立大斜视SAR成像几何模型；然后在距离频域内进行距离走动校正，在二维频域内进行距离向脉压-距离弯曲校正-二次距离脉压；最后在方位时域内引入预失真补偿因子、距离多普勒域内引入非线性变标因子、距离时域引入Deramp去斜因子完成方位脉压，至此实现距离多普勒域内的二维聚焦。本发明得到的斜平面SAR图像不存在几何畸变，可以更真实的反映地面场景信息，从而增加了斜平面图像的可用性；且不增加运算量。CN110673144ACN110673144A权利要求书1/8页1.基于时间变标的子孔径大斜视SAR成像处理方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，建立俯冲大斜视SAR成像几何模型，得到俯冲大斜视SAR到波束覆盖区内目标的斜距表达式；构造基频回波信号ss0(tr,tm；R0)；步骤2，对基频回波信号ss0(tr,tm；R0)进行距离向傅里叶变换后，得到距离频域方位时域内的信号Ss1(fr,tm；R0)；引入距离走动校正函数HLRWC(fr,tm)进行距离走动校正，得到距离走动校正后的信号Ss2(fr,tm；R0)；对距离走动校正后的信号进行方位向傅里叶变换后，得到二维频域内的信号SS3(fr,fa；R0)；引入距离脉压-距离弯曲校正-二次距离脉压函数HRC_RCC_SRC(fr,fa)，得到距离脉压和徙动校正后的信号SS4(fr,fa；R0)；步骤3，对距离脉压和徙动校正后的信号SS4(fr,fa；R0)进行距离向逆傅里叶变换，得到距离多普勒域内的信号sS5(tr,fa；R0)；引入高次相位补偿函数Hhigh(fa；R′0)，并将其与距离多普勒域内的信号sS5(tr,fa；R0)相乘，得到高次相位补偿后的信号sS6(tr,fa；R′0)；步骤4，对高次相位补偿后的信号sS6(tr,fa；R′0)进行方位向逆傅里叶变换，得到二维时域内的信号ss7(tr,tm；R′0)；引入预失真补偿函数Hpre_dist(tm；R′0)，并将其与二维时域内的信号ss7(tr,tm；R′0)相乘，得到预失真补偿后的信号ss8(tr,tm；R′0)；步骤5，对预失真补偿后的信号ss8(tr,tm；R′0)进行方位向傅里叶变换，得到距离多普勒域内的信号sS9(tr,fa；R′0)；引入非线性变标函数HFNS(fa；R′0)，并将其与距离多普勒域内的信号sS9(tr,fa；R′0)相乘，得到非线性变标后的信号sS10(tr,fa；R′0)；步骤6，对非线性变标后的信号sS10(tr,fa；R′0)进行方位向逆傅里叶变换，得到二维时域内的信号ss11(tr,tm；R′0)；引入方位Deramp去斜和残余高次相位补偿函数Hderamp(tm；R′0)，并与二维时域内的信号ss11(tr,tm；R′0)相乘，得到方位去斜和残余高次相位补偿后的时域信号ss12(tr,tm；R′0)；步骤7，对方位去斜和残余高次相位补偿后的信号ss12(tr,tm；R′0)进行方位向傅里叶变换，得到聚焦在距离多普勒域内的信号sS13(tr,fa；R′0)，即为斜平面成像图像。2.根据权利要求1所述的基于时间变标的子孔径大斜视SAR成像处理方法，其特征在于，步骤1中，所述建立俯冲大斜视SAR成像几何模型，得到俯冲大斜视SAR到波束覆盖区内目标的斜距表达式，其具体为：首先，设定雷达平台沿轨迹X方向作匀速直线运动，速度为v；以平台位于某点B的时刻为方位慢时间的中间时刻，即方位零时刻，此时波束中心线与地平面相交于P点，B点到P点的距离为R0，h为方位零时刻的平台高度；然后，设定有一点目标P′，其与P点处于同一地面距离单元、不同方位单元，将其相对于OP的偏移记为方位位置xn，则雷达到该目标的瞬时斜距表示为：上式中，tm为方位慢时间，θ0为斜视角。3.根据权利要求1所述的基于时间变标的子孔径大斜视SAR成像处理方法，其特征在于，步骤2具体按以下子步骤进行：(2.1)对基频回波信号ss0(tr,tm；R0)