[发明专利]双通道调频连续波SAR系统的动目标检测成像方法

说明书

技术领域

本发明属于信号处理技术领域，尤其涉及一种雷达信号处理领域中的双通道调频连续波SAR系统的动目标检测成像方法。

背景技术

运动目标检测是合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，以下简称SAR）在侦查领域的重要应用。现有的SAR系统多采用脉冲体制，雷达系统结构复杂、体积重量大、成本高，限制了其工作平台。将合成孔径技术与调频连续波雷达相结合得到的调频连续波（Frequency Modulated Continuous Wave，以下简称FMCW）SAR系统，具有体积小、质量轻、功耗低、成本低、隐蔽性较好等优点，可安装在无人机等小型平台上，具有相当广泛的应用前景，正逐渐成为国内外研究的热点，学者们在调频连续波雷达动目标检测方面取得了许多有价值的研究成果。

梁毅,王虹现等在“调频连续波SAR慢速动目标参数估计与成像”（系统工程与电子技术,2011,33(5):1001-1006）中提出采用Chirp-Z变换校正动目标回波距离弯曲，Radon变换校正剩余距离走动，改进的离散Chirp傅里叶变换（M-DCFT）搜索参数的方法对慢速运动目标进行参数估计与成像。Sun Guang-cai,Xing Meng-dao等在“Robust Ground Moving-Target Imaging Using Deramp-Keystone Processing”（IEEE Transactions on Geoscience Remote Sensing,2013,51(2):966-982）提出了一种在常规条带SAR模式下对快速目标进行成像的方法。Liang Yi,Zhang Long等在“High speed ground moving target detection research using triangular modulation FMCW”（Frontiers of Electrical and Electronic Engineering in China.2009,4(2):127-133）提出利用三角波调制调频连续波正、负调频导致动目标成像结果在径向反向移动的特性，对正、负调频信号分别成像并相消，检测出高速动目标。耿淑敏,李星等在“FM-CW SAR动目标检测算法研究”（计算机工程与应用,2012,48(9):120-123）一文中分析了FMCW-SAR动目标检测原理，并重点研究了剩余视频相位项（RVP）对动目标检测结果的影响并给出补偿方法。

上述方法主要针对条带SAR快速目标成像、FMCW-SAR快速目标检测和FMCW-SAR慢速目标成像，当运动目标速度较快时会出现大的距离徙动、频谱分裂或模糊的情况，成像后目标会出现虚影或者散焦，导致目标的信杂噪比降低，目标不易被检测，现有方法在对FMCW-SAR系统中快速目标进行检测与成像效果不太理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种双通道调频连续波SAR系统的动目标检测成像方法，以解决现有技术对快速目标成像时存在的谱分裂和严重散焦问题，实现快速运动目标高质量成像。

为了实现上述目的，本发明采取如下的技术解决方案：

双通道调频连续波SAR系统的动目标检测成像方法，包括以下步骤：雷达系统录取回波数据，包括一通道回波数据和二通道回波数据

步骤1、对回波数据进行杂波抑制及动目标检测；

步骤1a、对一通道回波数据和二通道回波数据分别进行距离向傅里叶变换及去除残余视频相位处理，然后变换回二维时域，得到一通道变换数据和二通道变换数据

步骤1b、将一通道变换数据和二通道变换数据分别进行方位向傅里叶变换及多普勒频移补偿，同时对二通道变换数据进行相位偏差补偿，然后分别进行方位向逆傅里叶变换，得到一通道补偿数据S_if1和二通道补偿数据S_if2；

步骤1c、将一通道补偿数据S_if1和二通道补偿数据S_if2相减，得到杂波相消后的图像S₁₂；

步骤1d、对杂波相消后的图像S₁₂进行徙动校正，得到校正图像S_12r；

步骤1e、将校正图像S_12r变换到距离频域并进行方位去斜处理，然后进行方位向傅里叶变换，得到目标图像S_12l；