[发明专利]一种高分宽幅SAR动目标速度估计与成像方法

说明书

本发明公开一种高分宽幅SAR动目标速度估计与成像方法，在高分宽幅方位多通道模型下，首先利用空时自适应处理方法对多通道距离压缩后的数据进行杂波抑制；然后采用吕氏分布方法，估计动目标距离向和方位向速度；而后利用动目标距离向速度抑制动目标方位模糊；最后，利用后向投影算法(BP)及动目标距离向和方位向速度实现高分辨成像。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，特别涉及一种高分宽幅SAR体制下的动目标检测与成像技术，即GMTI技术。

背景技术

高分宽幅SAR(HRWS，High Resolution Wide Swath，高分宽幅；SAR，SyntheticAperture Radar，合成孔径雷达)是一种可以同时获取高分辨率和宽测绘带的SAR成像技术，可以应用到土地规划、海洋监测、地图绘制等要求大面积高精度的成像中。高分宽幅下的动目标成像可以应用到交通运输中检测车辆及战场侦察信息等，具有重要作用。其中，动目标速度的准确估计是其高质量成像的关键前提，因此构建高性能的动目标速度估计方法及在此基础上的动目标成像是HRWS SAR成像应用的重要基础。

目前已公开发表的HRWS SAR动目标成像相关论文中，最具有代表性的包括Baumgartner总结HRWS条件下利用穷举搜索法来估计动目标速度(见文献1：Baumgartner SV,Krieger G.Simultaneous high-resolution wide-swath SAR imaging and groundmoving target indication:Processing approaches and system concepts[J].IEEEJournal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing,2015,8(11):5015-5029.)；ShuangXi-Zhang等人提出在方位多通道条件下，基于最小熵的方法来估计动目标速度(见文献2：Zhang S X,Xing M D,Xia X G,et al.A novel movingtarget imaging algorithm for HRWS SAR based on local maximum-likelihoodminimum entropy[J].IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing,2014,52(9):5333-5348.)；XiangyuWang进一步总结了穷举法估计动目标速度的应用(见文献3：Wang X,Wang R,Li N,et al.A velocity estimation method of moving target forSAR high-resoluton wide-swath mode[C]//Geoscience and Remote SensingSymposium(IGARSS),2016IEEE International.IEEE,2016:6819-6822.)。然而，上述动目标速度估计方法中，穷举法需要对每一个假设的动目标速度，完成后续处理看最优检测结果，存在很多冗余的处理步骤，导致运算量大，而且因为假设的速度有限，可能导致估计精度低；而另一类基于最小熵的方法，由于需要用最优化的方法搜索满足最小熵的最优解，算法的运算量也很大，为而且得到的最优解也和算法收敛标准的设置有关，差的收敛标准也会直接导致速度估计精度降低。因此这两类动目标速度估计的方法都存在运算量大和潜在的精度低的问题，会给后续动目标成像处理带来影响，导致成像质量变差。

发明内容

本发明为克服现有HRWS SAR动目标成像中动目标速度估计方法运算量大的不足，而且弥补现有方法一般只能估计动目标距离向速度的缺陷，抑制了动目标方位向速度对成像结果的影响；通过将吕氏分布(LVD)方法应用到HRWS SAR动目标成像中，可以高效估计动目标距离向和方位向速度，利用估计得到的动目标速度信息结合多通道处理方法得到高分辨率动目标成像。

本发明采用的技术方案是：一种高分宽幅SAR动目标速度估计与成像方法，包括：