[发明专利]二维多孔径ScanSAR成像方法

说明书

技术领域

本发明属于星载合成孔径雷达信号处理领域，特别涉及一种二维多孔径ScanSAR成像方法。

背景技术

ScanSAR是一种常用的宽测绘带成像模式，已被成功地应用于多颗星载SAR（合成孔径雷达）系统中。ScanSAR采用Burst工作体制和距离向波束指向的周期性调整展宽了传统星载SAR的测绘带宽，但与传统条带模式相比，ScanSAR模式方位分辨率却明显降低。若能在保证几百公里宽幅照射测绘的情况下，提高雷达获取的几何分辨率，同时实现高分辨宽覆盖成像能力，这就能大大缩短高分辨对地观测的周期，从而能进一步满足军事侦察、国土资源勘测、自然灾害评估等一系列应用的迫切需求。

二维多孔径ScanSAR模式利用多孔径平板相控阵天线技术和数字波束赋形（DBF）技术极大改善了传统ScanSAR模式的方位分辨率和系统成像性能，是未来实现高分辨宽测绘的主要工作模式之一。在二维多孔径ScanSAR模式下，距离向多条子测绘带同时被照射和回波接收，方位向多个孔径又同时接收雷达回波。鉴于不同子测绘带回波信号被同时接收和星载多通道SAR系统设计时难以保证方位向均匀采样的要求，这种工作模式主要存在不同子测绘带回波信号相互干扰和方位多通道非均匀采样两大关键问题。这些问题将较大程度上增加了系统的距离和方位模糊，恶化了获取的星载SAR图像质量，最终影响到星载SAR图像在实际应用中的使用。

综上所述，传统的星载SAR数据处理方法将无法有效地处理二维多孔径ScanSAR模式，同时雷达图像面临系统模糊严重、图像散焦和混叠等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种二维多孔径ScanSAR成像方法，以解决二维多孔径ScanSAR模式下不同子测绘带回波信号相互干扰和方位多通道非均匀采样的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种二维多孔径ScanSAR成像方法，包括以下步骤：

S101：采用距离向匹配滤波器分别对各子孔径接收的回波数据进行距离向脉冲压缩；

S102：联合距离向和方位向经脉冲压缩的回波数据组成矩阵z，利用二维加权矢量w_k对所述矩阵Z的各列分别进行加权求和；

S103：利用ECS算法进行回波数据的聚焦成像。

作为优选，所述距离向匹配滤波器的传递函数H₁(f_r)为：

H1(fr)=|Kr|1/2·exp[-jπ4sgn(Kr)]·exp(jπfr2Kr),]]>

其中，K_r为调频率，f_r为距离向频率。

作为优选，所述二维加权矢量w_k＝(H_kV⁺)^H，

其中，

(·)^H为共轭转置；