一种在大斜视SAR成像模式下对多普勒调频率进行精确估计的方法.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(10)申请公布号CNCN103675815103675815A(43)申请公布日2014.03.26(21)申请号201310463052.8G01S7/40(2006.01)(22)申请日2013.09.27(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号西安电子科技大学(72)发明人唐禹邢孟道徐宗志徐兴旺(74)专利代理机构西安吉盛专利代理有限责任公司61108代理人张培勋(51)Int.Cl.G01S13/90(2006.01)权权利要求书4页利要求书4页说明书9页说明书9页附图4页附图4页(54)发明名称一种在大斜视SAR成像模式下对多普勒调频率进行精确估计的方法(57)摘要本发明涉及一种在大斜视SAR成像模式下对多普勒调频率进行精确估计的方法，步骤如下：步骤100，对回波数据补偿距离走动、校正距离弯曲并且完成二次距离压缩，得到距离向压缩过的双时域信号；步骤101，利用参考函数Sdechirp(t)在方位时域对距离压缩过的数据进行解线频调处理；步骤102，对方位向数据进行FFT变换将数据由方位时域变换到方位频域；步骤103，利用最大能量法在每个距离门选择一个特显点，估计出该点的方位向位置然后根据计算每个特显点的补偿函数Scomp(t)；步骤104，加窗，保留每个距离门中的选取的特显点的主要模糊宽度内的数据，舍弃对多普勒调频率估计没有贡献的数据；步骤105，逆傅里叶变换，并在方位时域补偿空变相位；步骤106，利用经典的MD算法估计多普勒调频率。CN103675815ACN1036758ACN103675815A权利要求书1/4页1.一种在大斜视SAR成像模式下对多普勒调频率进行精确估计的方法，其特征是：包括如下步骤：步骤100，对回波数据补偿距离走动、校正距离弯曲并且完成二次距离压缩，得到距离向压缩过的双时域信号；步骤101，利用参考函数Sdechirp(t)在方位时域对距离压缩过的数据进行解线频调处理；步骤102，对方位向数据进行FFT变换将数据由方位时域变换到方位频域；步骤103，利用最大能量法在每个距离门选择一个特显点，估计出该点的方位向位置然后根据计算每个特显点的补偿函数Scomp(t)；步骤104，加窗，保留每个距离门中的选取的特显点的主要模糊宽度内的数据，舍弃对多普勒调频率估计没有贡献的数据；步骤105，逆傅里叶变换，并在方位时域补偿空变相位；步骤106，利用经典的MD算法估计多普勒调频率。2.根据权利要求1所述的一种在大斜视SAR成像模式下对多普勒调频率进行精确估计的方法，其特征是：所述的步骤100包括过程得到距离向压缩过的双时域信号：斜视SAR的回波方程式为：其中Ts是脉冲持续时间，Kr是调频信号调频率，fc是载波频率；天线波束的方位向宽度是形式如的sinc的平方函数，其中La是天线方位向长度，λ是波长，是方位向角度，对回波信号补偿距离走动、校正距离弯曲并且完成二次距离压缩后，在双时域中的回波为：2CN103675815A权利要求书2/4页3.根据权利要求1所述的一种在大斜视SAR成像模式下对多普勒调频率进行精确估计的方法，其特征是：所述的步骤101利用参考函数Sdechirp(t)在方位时域对距离压缩过的数据进行解线频调处理包括：散射点的距离可以用以下式子估计：R=Rn+Xnsinθ根据上面的式子，距离估计由两部分组成，也就是散射点的实际斜距Rn和误差项Xnsinθ，这两项说明了在斜视模式中只有Xn为零时距离估计才是准确的，在小斜视SAR中，Xnsinθ的值对于方位散焦是足够小的，在大斜视SAR中，随着斜视角的增大，Xnsinθ的值也随之增大，造成了方位向的散焦；在MD算法中，方位向数据可以用下面式子做解线频调处理：经过解线频调后，方位向回波可以表示为：考虑到下面的式子：方位向数据可以写为：其中，经过解线频调处理后的方位向回波的空变相位由两部分组成，即：式（5）中的第二排，它造成方位向图像的失真；式（5）中的第三排和第四排，它们造成方位向图像的散焦。3CN103675815A权利要求书3/4页4.根据权利要求1所述的一种在大斜视SAR成像模式下对多普勒调频率进行精确估计的方法，其特征是：所述的步骤102对方位向数据进行FFT变换将数据由方位时域变换到方位频域包括如下过程；对式（5）进行FFT变换为：其中，由于ε1、ε2和ε3远小于并且方位向上有很多的点目标；第一次迭代得不到关于ε1、ε2和ε3的信息，假定它们是零；因此式（6）可重写为：5.根据权利要求1所述的一种在大斜视SAR成像模式下对多普勒调频率进行精确估计的方法，其特征是：所述的步骤103利用最大能量法在每个距离门选择一个特显点，估计出该点的方位向位