基于单通道SAR的运动目标径向速度无模糊估计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN103364783103364783B(45)授权公告日2015.01.28(21)申请号201310279714.6CN102645652A,2012.08.22,US2010/0259442A1,2010.10.14,(22)申请日2013.07.04廖桂生等.基于信号拟合和目标跟踪的正(73)专利权人西安电子科技大学侧视雷达无模糊径向速度估计.《自然科学进地址710071陕西省西安市太白南路2号展》.2008,第18卷(第4期),(72)发明人廖桂生张学攀朱圣棋王兰美CharlesE.Livingstone等.Themoving王桂宝杨东张学敬objectdetectionexperimentonRADARSAT-2.(74)专利代理机构陕西电子工业专利中心《CanadianJournalofRemoteSensing》.2004,61205许睿鹏.改进混合积累的单通道机载SAR代理人王品华朱红星高径向速度目标检测方法.《电子与信息学报》.2012,第34卷(第7期),(51)Int.Cl.审查员陈树G01S13/90(2006.01)G01S7/41(2006.01)(56)对比文件CN102288943A,2011.12.21,CN102565784A,2012.07.11,CN102353953A,2012.02.15,权权利要求书3页利要求书3页说明书7页说明书7页附图3页附图3页(54)发明名称基于单通道SAR的运动目标径向速度无模糊估计方法(57)摘要本发明公开了一种基于单通道SAR的运动目标径向速度无模糊估计方法，主要解决现有技术中实现成本较高、运算量大、估计精度低的问题。其实现过程为：对雷达接收的运动目标回波信号进行距离脉压，将距离脉压结果转换到距离频率域，通过两视处理和距离向逆傅立叶变换得到运动目标距离脉压域两视信号，再将运动目标距离脉压域两视信号分别转换到多普勒频域，乘以方位向匹配函数，再经过干涉处理得到运动目标干涉结果；利用最小二乘线性拟合方法估计干涉结果的干涉相位随多普勒频率变化的斜率，根据该斜率估计运动目标径向速度。本发明具有系统实现成本低、运算量小、估计精度高、能同时估计两个运动目标径向速度的优点，可用于运动目标成像和精确定位。CN103364783BCN1036478BCN103364783B权利要求书1/3页1.一种基于单通道SAR的运动目标径向速度无模糊估计方法，包括如下步骤：(1)对利用单通道SAR接收的运动目标回波信号进行距离向脉压处理，得到运动目标距离脉压信号其中，为快时间，tm为慢时间；(2)将运动目标距离脉压域信号经过距离向傅立叶变换，得到运动目标距离频率域信号S(fr,tm)，其中，fr为距离频率；(3)对运动目标距离频率域信号S(fr,tm)通过两视处理，得到第一视数信号S1(fr,tm)和第二视数信号S2(fr,tm)；对运动目标距离频率域的两视数信号再经过距离向逆傅里叶变换，得到运动目标距离脉压域的第一视数信号S1(Δf,tm)和第二视数信号S2(Δf,tm)，其中，Δf为距离频率域的频谱宽度；(4)将运动目标距离脉压域的第一视数信号S1(Δf,tm)和第二视数信号S2(Δf,tm)分别通过方位向傅立叶变换转换到多普勒频域，并分别乘以第一视数信号的多普勒频域方位向匹配函数sa1(Δf,fd1)和第二视数信号的多普勒频域方位向匹配函数sa2(Δf,fd2)，得到运动目标多普勒频域的第一视数信号S1(Δf,fd1)和第二视数信号S2(Δf,fd2)，其中，fd1和fd2分别为运动目标多普勒频域的第一视数信号和第二视数信号的多普勒频率；(5)将运动目标多普勒频域的第一视数信号S1(Δf,fd1)和第二视数信号S2(Δf,fd2)进行干涉处理，得到运动目标干涉结果ΔS为：其中，A为运动目标干涉结果ΔS的幅度，exp(·)表示指数运算，j为虚部符号，fd为运动目标信号多普勒频率，fc为载波中心频率，c为光速，RB为运动目标到雷达平台运行轨道的最近距离，Vr和V分别为运动目标径向速度和雷达平台运行速度；(6)利用最小二乘线性拟合方法估计干涉结果ΔS的干涉相位随多普勒频率fd变化的斜率由该斜率计算运动目标的径向速度估计值为：2.根据权利要求1所述的基于单通道SAR的运动目标径向速度无模糊估计方法，其特征在于：所述步骤(1)中的运动目标距离脉压信号表示公式为：其中，为运动目标距离脉压信号的幅度，W(tm)为方位窗函数。3.根据权利要求1所述的基于单通道SAR的运动目标径向速度无模糊估计方法，其特征在于：所述步骤(2)中的运动目标距离频率域信号S(fr,tm)，表示公式为：其中，A′为运动目标