一种曲线轨迹下大斜视SAR频域成像方法.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CN106249237A(43)申请公布日2016.12.21(21)申请号201610569791.9(22)申请日2016.07.19(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)发明人梁毅蓝洋李震宇符吉祥邢孟道(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)G01S13/32(2006.01)权利要求书5页说明书12页附图7页(54)发明名称一种曲线轨迹下大斜视SAR频域成像方法(57)摘要本发明属于雷达信号处理技术领域，公开了一种曲线轨迹下大斜视SAR频域成像方法，解决了在曲线轨迹大斜视SAR成像中加速度和方位空变特性所产生的问题；包括：雷达对距离频域信号进行线性距离走动校正，根据加速度-去斜函数对距离走动校正后的回波信号进行加速度-去斜处理，对加速度-去斜之后的回波信号进行第一次非线性调频变标，对二维频域信号进行统一的距离单元徙动校正，根据相位校正函数对时域回波信号进行相位校正，根据剩余多普勒中心补偿函数进行剩余多普勒中心补偿，对方位向频域信号进行第二次非线性调频变标，并进行统一的方位向去斜校正，对方位向聚焦之后的回波信号进行方位向FFT，得到二维聚焦图像。CN106249237ACN106249237A权利要求书1/5页1.一种曲线轨迹下大斜视SAR频域成像方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1，SAR雷达发射线性调频信号，并接收对应的回波信号，对所述回波信号进行距离向FFT得到距离频域信号，并对所述距离频域信号进行线性距离走动校正，得到线性距离走动校正后的回波信号；步骤2，获取加速度-去斜函数，根据所述加速度-去斜函数对所述距离走动校正后的回波信号进行加速度-去斜处理，得到加速度-去斜处理之后的回波信号；步骤3，对所述加速度-去斜之后的回波信号进行第一次非线性调频变标，得到第一次非线性调频变标后的回波信号，并对所述第一次非线性调频变标后的回波信号进行方位向FFT得到二维频域信号；步骤4，对所述二维频域信号进行统一的距离单元徙动校正，从而得到距离单元徙动校正后的回波信号；对所述距离单元徙动校正后的回波信号进行方位向IFFT，得到时域回波信号；步骤5，获取相位校正函数，根据所述相位校正函数对所述时域回波信号进行相位校正，得到相位校正后的回波信号；步骤6，获取剩余多普勒中心补偿函数，根据所述剩余多普勒中心补偿函数对所述相位校正后的回波信号进行剩余多普勒中心补偿，再对剩余多普勒中心补偿后的回波信号进行方位向FFT，得到方位向频域信号；步骤7，对所述方位向频域信号进行第二次非线性调频变标，得到第二次非线性调频变标后的回波信号，并对所述第二次非线性调频变标后的回波信号进行方位向IFFT，然后对方位向IFFT之后的回波信号进行统一的方位向去斜校正，得到方位向聚焦之后的回波信号；步骤8，对所述方位向聚焦之后的回波信号进行方位向FFT，得到二维聚焦图像。2.根据权利要求1所述的一种曲线轨迹下大斜视SAR频域成像方法，其特征在于，在步骤8对所述方位向聚焦之后的回波信号进行方位向FFT，得到二维聚焦图像之后，所述方法还包括：对所述二维聚焦图像进行基于逆投影的几何校正。3.根据权利要求1所述的一种曲线轨迹下大斜视SAR频域成像方法，其特征在于，步骤1具体包括：(1a)对所述回波信号进行距离向FFT得到距离频域信号Ss(fr，ta；R(ta))，其信号形式为：其中，Wr(·)表示频域中的距离包络，wa(·)表示时域中的方位包络，γr是距离向线性调频率，c是光速，fr是距离频率，fc是载频，R(ta)为点目标在时刻ta的瞬时斜距，ta是慢时间；(1b)获取线性距离走动因子HLrwc(fr，ta)：其中，Rm表示成像场景的中心距离，k1(·)表示斜距模型泰勒展开的一次项系数，k1(Rm)为k12CN106249237A权利要求书2/5页(R)在R＝Rm处的取值，表示参考位置处的方位向位置信息，根据所述线性距离走动因子对所述距离频域信号进行线性距离走动校正，得到线性距离走动校正后的回波信号。4.根据权利要求1所述的一种曲线轨迹下大斜视SAR频域成像方法，其特征在于，步骤2具体包括：获取加速度-去斜函数HAd(fr，ta)，根据所述加速度-去斜函数对所述距离走动校正后的回波信号进行加速度-去斜处理，得到加速度-去斜处理之后的回波信号Φ(fr，ta)：其中，c是光速，fr是距离频率，fc是载频，ta是慢时间，tn表示零-多普勒时间，Rm表示成像场景的中心距离，R0表示最短斜距，Δk1(R0，tn)＝k1(Rm)-k1(R)表示一次项系数的残留项