一种星载合成孔径雷达实时统一成像方法.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CN110531355A(43)申请公布日2019.12.03(21)申请号201910600205.6(22)申请日2019.07.04(71)申请人西安电子科技大学地址710071陕西省西安市太白南路2号(72)发明人孙光才王玉刘彦斌邢孟道保铮(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代理人张捷(51)Int.Cl.G01S13/90(2006.01)权利要求书3页说明书10页附图7页(54)发明名称一种星载合成孔径雷达实时统一成像方法(57)摘要本发明属于雷达技术领域，具体涉及一种星载合成孔径雷达实时统一成像方法，根据合成孔径雷达SAR的回波信号、得到子孔径回波信号；根据多普勒中心补偿函数H1得到多普勒中心补偿后的信号；根据方位向傅里叶变换后的信号得到完成距离向聚焦后的信号；根据完成距离向聚焦后的信号得到相位转换后的信号；根据二次相位信号得到无混叠的方位向信号；根据剩余相位补偿函数H5得到第n块子孔径数据的低分辨率的SAR复图像；在全局坐标系下的复图像域对每块子孔径SAR复图像进行相干拼接得到全部数据的全分辨率图像。本发明可以适应多种成像模式，具有可以节约成本、并提升资源利用率、实用性强的有益效果。CN110531355ACN110531355A权利要求书1/3页1.一种星载合成孔径雷达实时统一成像方法，其特征在于，包括：步骤一，接收合成孔径雷达SAR的回波信号，在方位向划分成子孔径进行处理，以得到子孔径回波信号；步骤二，利用多普勒中心补偿函数H1对所述子孔径回波信号的多普勒中心进行补偿，并进行方位向傅里叶变换，以得到多普勒中心补偿后的信号；步骤三，对所述方位向傅里叶变换后的信号采用扩展线频调变标算法实现距离变标、距离校正，以得到完成距离向聚焦后的信号；步骤四，利用相位转换函数H2将所述完成距离向聚焦后的信号方位向的双曲相位函数变为标准的二次相位信号，以得到相位转换后的信号；步骤五，对所述二次相位信号进行去调频和等效多普勒中心平移操作实现子孔径回波信号方位向的聚焦，以得到无混叠的方位向信号；步骤六，利用剩余相位补偿函数H5进行方位向所述剩余相位的补偿，将局部坐标系内的子孔径信号都变换到全局坐标系中，得到第n块子孔径数据的低分辨率的SAR复图像；步骤七，在全局坐标系下的复图像域对每块子孔径SAR复图像进行相干拼接得到全部数据的全分辨率图像。2.根据权利要求1所述的星载合成孔径雷达实时统一成像方法，其特征在于，步骤一中不同成像模式下的子孔径回波信号s(t,tas；RB)1统一表示如下：其中，场景中任意点目标的瞬时斜距，t为距离向快时间，ar(·)为雷达LFM信号的窗函数，aa(·)为方位波束窗函数，tn为第n块子孔径数据录取的中心时刻，tas为子孔径数据的方位慢时间，v为星载SAR速度，γ为调频率，λ为信号波长。3.根据权利要求1所述的星载合成孔径雷达实时统一成像方法，其特征在于，步骤二的实现方法如下：2a)对子孔径回波信号进行多普勒中心补偿，多普勒中心补偿函数H1为：H1(t,tas；RB)＝exp(-j2πfnc(tn+tas))；其中，fnc为每块子孔径数据的多普勒中心；2b)对子孔径回波数据的多普勒中心补偿后，对其方位向进行傅里叶变换得到多普勒中心补偿后的信号sn(t,fas；RB)2：2CN110531355A权利要求书2/3页其中，FFTa[·]表示沿方位向对信号做傅里叶变换，fas为子孔径信号的方位频率，为等效调频率。4.根据权利要求1所述的星载合成孔径雷达实时统一成像方法，其特征在于，步骤三的实现方法如下：3a)将多普勒中心补偿后的信号sn(t,fas；RB)2与扩展线频调变标算法第一相位函数Hr1进行方位向频域相乘作变标处理，得到变标处理后的信号：sn(t,fas；RB)2·Hr1；其中，为扩展线频调变标算法的变标因子，Rr为参考距离；3b)对变标处理后的信号进行距离向傅里叶变换，并与扩展线频调变标算法第二相位函数Hr2相乘进行距离压缩、二次距离压缩及距离徙动校正，得到压缩校正后的信号：FFTr[sn(t,fas；RB)2·Hr1]·Hr2；其中，FFTr[·]表示在距离向对信号做傅里叶变换；3c)对压缩校正后的信号结果进行逆傅里叶变换，并与扩展线频调变标算法第三相位函数Hr3相乘进行相位校正，得到完成距离向聚焦后的信号sn(t,fas；RB)3：sn(t,fas；RB)3＝IFFTr[FFTr[sn(t,fas；RB)2·Hr1]·Hr2]·Hr3；其中，IFFTr[·]表示在距离向对信号做逆傅里叶变换。5.根据权利要求1所述的星载合成孔径雷达实时统一成像方法，其特征在于，步骤四利用相位转换函数H2与完成