專利名稱：斜視偏置相位中心方位多波束星載sar 成像方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于星載合成孔徑雷達信號處理領(lǐng)域，特別涉及一種斜視偏置相位中心方位多波束星載SAR成像方法。
背景技術(shù)：
星載合成孔徑雷達(SAR)在斜視模式下具有很高的機動靈活性，雷達通過改變天線波束指向，可對側(cè)前方目標(biāo)預(yù)先成像，并可對側(cè)后方目標(biāo)再次成像。但是隨著天線方位波束指向斜視角度的增加，雷達圖像的方位分辨率將隨之惡化?，F(xiàn)有技術(shù)中的偏置相位中心方位多波束技術(shù)通過空域采樣通道數(shù)的增加來換取方位時域采樣速率的降低，從而可以大幅度地提高星載SAR系統(tǒng)高分辨寬測繪的能力。換句話說，偏置相位中心方位多波束技術(shù)可以在保證雷達測繪帶寬的前提下進一步提高雷達所能獲取的方位分辨率。因此，斜視偏置相位中心方位多波束星載SAR成像模式可以在較短的時間內(nèi)對軍事敏感區(qū)域進行多次高分辨成像，這對于現(xiàn)代條件下局部戰(zhàn)爭的戰(zhàn)場偵察具有重要意義。然而，在現(xiàn)有技術(shù)中的斜視偏置相位中心方位多波束星載SAR模式下，星載斜視模式方位采樣率不足、SAR回波數(shù)據(jù)距離徙動量大和偏置相位中心方位多波束星載SAR系統(tǒng)設(shè)計時難以保證方位向均勻采樣的要求這三大關(guān)鍵問題將在較大程度上增加該模式SAR回波數(shù)據(jù)的處理難度，最終影響到該模式在現(xiàn)代條件下局部戰(zhàn)爭的戰(zhàn)場偵察應(yīng)用。綜上所述，由于在現(xiàn)有技術(shù)中的斜視偏置相位中心方位多波束星載SAR模式下存在上述三個問題，傳統(tǒng)的星載SAR數(shù)據(jù)處理方法無法有效地處理斜視偏置相位中心方位多波束星載SAR模式回波數(shù)據(jù)，使得雷達圖像面臨系統(tǒng)模糊嚴重、圖像散焦和混疊等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種斜視偏置相位中心方位多波束星載SAR成像方法，以解決在現(xiàn)有技術(shù)中的斜視偏置相位中心方位多波束星載SAR模式下存在的方位采樣率不足、回波數(shù)據(jù)距離徙動量大和方位多波束非均勻采樣等問題。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種斜視偏置相位中心方位多波束星載SAR成像方法，包括以下步驟:SlOl:采用方位向相位補償函數(shù)Hun(Lt)分別對各方位波束接收的回波數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的相位補償；S102:采用方位重構(gòu)濾波器組P (fa)對經(jīng)相位補償后的回波數(shù)據(jù)的多普勒頻譜在距離-多普勒域內(nèi)進行重建，并利用頻譜還原函數(shù)H2 (fr, t)恢復(fù)目標(biāo)回波信號的多普勒歷程;S103:利用改進的RMA算法進行回波數(shù)據(jù)的聚焦成像。作為優(yōu)選，在步驟SlOl中，所述方位向相位補償函數(shù)Uf’t)為:`
權(quán)利要求
1.一種斜視偏置相位中心方位多波束星載SAR成像方法，其特征在于，包括以下步驟: 5101:采用方位向相位補償函數(shù)Utt)分別對各方位波束接收的回波數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的相位補償； 5102:采用方位重構(gòu)濾波器組P(fa)對經(jīng)相位補償后的回波數(shù)據(jù)的多普勒頻譜在距離-多普勒域內(nèi)進行重建，并利用頻譜還原函數(shù)H2(f；，t)恢復(fù)目標(biāo)回波信號的多普勒歷程; 5103:利用改進的RMA算法進行回波數(shù)據(jù)的聚焦成像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜視偏置相位中心方位多波束星載SAR成像方法，其特征在于，在步驟SlOl中，所述方位向相位補償函數(shù)Utt)為:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜視偏置相位中心方位多波束星載SAR成像方法，其特征在于，在步驟S102中，所述方位重構(gòu)濾波器組P (fa)為:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜視偏置相位中心方位多波束星載SAR成像方法，其特征在于，在步驟S102中，所述頻譜還原函數(shù)H2(f；，t)為:
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的斜視偏置相位中心方位多波束星載SAR成像方法，其特征在于，步驟SlOl具體包括: 首先，對每個方位波束接收到的雷達基帶信號進行距離向傅立葉變換得到:
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的斜視偏置相位中心方位多波束星載SAR成像方法，其特征在于，步驟S103具體包括: 對步驟S102的方位多波束兩維頻譜重建結(jié)果進行距離壓縮和一致距離徙動校正；采用改進的Stolt插值操作完成殘余的距離徙動校正，所述改進的Stolt插值操作中的原始距離頻率f到新的距離頻率的映射關(guān)系為:
7.根據(jù)權(quán)利要求6 所述的斜視偏置相位中心方位多波束星載SAR成像方法，其特征在于，所述方位匹配壓縮函數(shù)H4 (r，fa)為:
全文摘要
本發(fā)明公開了一種斜視偏置相位中心方位多波束星載SAR成像方法，包括以下步驟采用方位向相位補償函數(shù)H1，n(f,t)分別對各方位波束接收的回波數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的相位補償；采用方位重構(gòu)濾波器組P(fa)對經(jīng)相位補償后的回波數(shù)據(jù)的多普勒頻譜在距離-多普勒域內(nèi)進行重建，并利用頻譜還原函數(shù)H2(fr,t)恢復(fù)目標(biāo)回波信號的多普勒歷程；利用改進的RMA算法進行回波數(shù)據(jù)的聚焦成像。本發(fā)明通過方位預(yù)處理操作調(diào)整了回波信號的多普勒歷程，解決了方位信號采樣率不足的問題；并且通過斜視方位多波束信號重建，解決了方位多通道非均勻采樣問題；最后采用基于改進的Stolt插值操作的RMA算法完成了斜視模式下的大距離徙動校正和聚焦成像。
文檔編號G01S13/90GK103149564SQ201310033270
公開日2013年6月12日 申請日期2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月29日
發(fā)明者黃平平, 徐偉, 侯婷 申請人:內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)