[发明专利]针对任意地面运动目标的SAR成像方法

权利要求书

1.针对任意地面运动目标SAR成像方法，包括：

(1)构建正侧视雷达回波信号模型，获取运动目标回波信号；

(2)对多普勒频率小于PRF/2的慢速运动目标进行成像，其中PRF为雷达脉冲重复率：

2a)对获取的慢速目标回波信号进行距离向脉冲压缩后，将其变换到距离频率域，得到脉冲压缩后信号的距离频域表达式s_c(f_r,t_m)，其中f_r为距离频率，t_m为慢时间；

2b)在没有目标和平台运动参数先验知识条件下，从脉冲压缩信号的距离频率域表达式中构造参考函数s_ref(f_r,t_m)：

其中，Δf为距离频率间隔，σ_s为目标复反射系数，P(f_r)表示距离向窗函数w_c(t)的傅立叶变换，f_c是载频，w_a(t_m)为方位向窗函数，c表示光速，v为平台速度，v_a为方位向速度，v_c为距离向速度，a_c是距离向加速度，R_B为最短斜距；

2c)对参考函数取复共轭后与慢速目标脉冲压缩信号的距离频域表达式进行相乘，再将其结果在方位向进行傅立叶变换，得到距离和方位二维频率域其中f_a为方位频率；

2d)对二维频率域中的距离向进行逆傅立叶变换，得到慢速目标信号幅度谱|s_O(t,f_a)|，其中t为快时间；

(3)对多普勒频率大于PRF/2的快速运动目标进行成像：

3a)判断快速运动目标的频谱在方位向上是否落在一个雷达脉冲重复率PRF之内，若是，则执行3b)，否则，执行步骤(3c)；

3b)目标频谱落在一个雷达脉冲重复率之内的成像：

3b1)对获取的快速目标基带回波信号进行距离向脉冲压缩后，将其变换到距离频率域，得到的距离频域表达式

3b2)从脉冲压缩后信号距离频域表达式中构造参考函数

其中，M＝…,-2,-1,1,2…是模糊数；

3b3)对参考函数取复共轭后与脉冲压缩后信号的距离频域表达式进行相乘，得到得到目标频谱的距离频域表达式

3b4)对目标频谱进行距离向逆傅立叶变换后再进行方位向傅立叶变换，得到快速目标信号幅度谱

3c)目标频谱落在一个雷达脉冲重复率之外的成像：

3c1)对获取的快速目标基带回波信号进行距离向脉冲压缩后，将其变换到距离频率域，得到距离频域表达式

3c2)从脉冲压缩后信号的距离频域表达式中构造参考函数

其中，w₁(t_m)和w₂(t_m)分别为目标信号坐落在第M个PRF和第(M+1)个PRF的方位向包络；

3c3)对参考函数取复共轭后与脉冲压缩后信号的距离频域表达式进行相乘，得到目标频谱的距离频率域表达式

3c4)对目标频谱距离频率域表达式进行距离向逆傅立叶变换后再进行方位向傅立叶变换，得到快速目标信号幅度谱

2.如权利要求1所述的方法，其中步骤(1)中构建的正侧视雷达回波信号模型，表示如下：

其中，s(t,t_m)表示正侧视雷达回波信号，t为快时间，G为回波信号增益，w_c(t)为距离窗函数，λ为波长，γ为脉冲信号调频率，R_s(t_m)为瞬时斜距。

3.如权利要求1所述的方法，其中步骤(2a)中脉冲压缩后信号的距离频域表达式S_c(f_r,t_m)，表示如下：

其中S_c(f_r,t_m)为脉冲压缩信号的距离频域表达式。