申请/专利权人：西安电子工程研究所

申请日：2021-11-10

公开（公告）日：2024-06-07

公开（公告）号：CN114089334B

主分类号：G01S13/90

分类号：G01S13/90;G06F17/14;G06F17/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.07#授权;2022.03.15#实质审查的生效;2022.02.25#公开

摘要：本发明涉及一种基于空间分集思想的双基圆轨迹SAR成像方法，属于SAR成像技术领域。包括构造参考信号，利用参考信号对接收到的回波信号进行补偿，并将信号沿距离维FFT变换至距离频域；对信号中的RVP项进行补偿；构造补偿函数与信号相乘后，做逆FFT变换；将信号沿距离维IFFT变换后，做线性插值变换，并与距离差校正函数相乘后得到最终的图像。本发明能够在有限带宽条件下实现空间换取时间的效果，进而显著增加信号的傅里叶空间采样面积，有效抑制双基圆轨迹SAR成像结果中的高旁瓣与振铃效应。

主权项：1.一种基于空间分集思想的双基圆轨迹SAR成像方法，其特征在于步骤如下：步骤1：构造参考信号；假定观测场景中有一目标点p，其笛卡尔坐标为xp,yp,zp，发射端坐标与接收端的坐标分别为xtta,ytta,ztta与xrta,yrta,zrta，其中ta表示慢时间；此时天线相位中心到点目标p的两段瞬时斜距表示为 假设雷达发射线性调频信号，接收到的回波信号表达式为： 其中σ，Tp，γ与fc分别表示目标散射系数、发射脉冲宽度、信号调频率与中心载频，rect[·]表示矩形窗函数，且有 式中tr表示距离快时间，τta表示时延，且有 其中c表示光速；本发明针对x-y平面二维成像的问题，因此目标点均位于x-y平面内，即有zp＝0；选取成像场景中心为参考点，设接收机与发射机天线相位中心到参考点的距离分别为Rt_ref与Rr_ref；此时参考距离回波的时延为τref，参考距离回波信号sreftr,ta的表达式为： 步骤2：利用参考信号对接收到的回波信号进行补偿，并将信号沿距离维FFT变换至距离频域；假设目标散射系数为一常数值，对回波信号进行去斜处理： 其中，A表示信号的幅度，*表示取共轭操作，且共轭参考信号的矩形窗函数宽度应略宽于回波信号str,ta的矩形窗函数宽度；ΔRta表示点目标瞬时斜距与参考点斜距二者之间的距离差，且有ΔRta＝Rtta-Rt_ref+Rrta-Rr_ref11沿距离维对式10中的信号做FFT，得到距离频域上的信号sdfr,ta表达式为 其中sinc·表示sinc函数，有sincx＝sinπxπx；步骤3：对信号中的RVP项进行补偿；忽略信号包络的变化，上式中的第二项相位项为RVP项，需要将其补偿掉；根据式12构造补偿函数如下 将上式与式12相乘实现RVP补偿；假设一个脉冲内距离频率fr的采样数目为K，定义新的距离频率为fk＝fc+frk，其由序列{fk|k＝1,2,…,K}来表示；则GD-BCSAR的距离频率域信号Sfk,ta改写为 利用匹配滤波的方式，上式中第m个离散距离单元的响应函数写作 考虑到距离频率fk具有如下关系式fk＝k-1Δf+f115其中Δf表示频率差；将上式代入式14后，信号sm,ta改写为 步骤4：构造补偿函数与信号相乘后，做逆FFT变换；为对式16进行后向投影，需要将其改写为逆傅立叶变换的形式；给出信号序列sn与SK的离散傅立叶变换定义式 其中变换因子wK的表达式为wK＝exp{-j2πK}，则SK的离散逆傅立叶变换为 为将式16改写为傅立叶变换的形式，需要对其进行处理，以使其相位中含有类似上式的相位项，改写后的信号sm,ta表达式为 根据式17中的傅立叶变换定义式，信号sm,ta最终写为如下形式 将上式中的第一项相位项定义为逆傅立叶变换的补偿函数，第二项为距离差校正函数；K表示傅立叶变换的变标因子，在逆傅立叶变换时变标因子为1K；在实际处理中，需要计算每一个脉冲与投影平面像素点的距离差，并将像素点坐标x,y,z插入式5中；步骤5：将信号沿距离维IFFT变换后，做线性插值变换，并与距离差校正函数相乘后得到最终的图像；对式20进行补零操作后，信号表示为 当kK时，有Sfk,ta＝0；Nfft定义为逆傅立叶变换的点数，Nfft取2的乘方大小；为获得位于投影平面位置P处像素点的给定脉冲响应函数，需要计算距离差ΔRta并对信号sm,ta进行插值处理得到sintP,tan；定义满时间序列为{tan|n＝1,2,…,N}，因此最终得到的图像响应函数IP为所有脉冲对应的响应函数之和：

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权利要求：

百度查询： 西安电子工程研究所 一种基于空间分集思想的双基圆轨迹SAR成像方法

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