[发明专利]GEO和LEO双基构型合成雷达地面运动成像方法

说明书

本发明涉及一种GEO和LEO双基构型合成雷达地面运动成像方法，通过依次构造参考信号向量、距离走动校正矩阵、Chirp傅里叶变换矩阵、并对其进行一系列的计算，得到目标成像结果图。本发明克服了已有SAR成像技术无法对地球同步轨道和低轨道卫星双基构型合成雷达地面非合作运动目标进行成像将出现散焦现象，可以对地球同步轨道星和低轨道卫星双基构型合成雷达非合作目标走动进行自适应校正，以达到对非合作目标进行良好聚焦的效果。

技术领域

本发明属于雷达信号处理领域，特别涉及一种地球同步轨道卫星(GEO)和低轨道卫星(LEO)双基构型合成雷达(Bi-SAR)地面运动目标成像算法，适用于地球同步轨道卫星和低轨道卫星双基合成孔径雷达对地面运动目标进行成像处理。

背景技术

双基地合成孔径雷达(Bistatic Synthetic Aperture Radar,Bi-SAR)因其收发天线分置，接收雷达不易被侦察发现，具有较好的隐身和抗干扰性能；并且通过合理配置收发天线几何构型，系统在自然目标和人造目标观测方面具有极大的自由度，有利于SAR图像解译，具有非常重要的军事和民事应用价值。地球同步轨道(GEO)发射-近地轨道(LEO)接收体制下的Bi-SAR系统更是因其战场生存能力强以及便捷、频繁、大范围对地观测能力得到了国内外的关注与研究。在地球同步轨道(GEO)发射-近地轨道(LEO)接收体制下研究地面运动目标探测技术也具有非常重要的军事和民事应用价值。

对于地面运动目标探测，面临的关键问题是地面运动成像聚焦问题。由于地球同步轨道和低轨道卫星双基构型合成雷达地面运动目标存在非合作特性，直接利用已有SAR成像技术，将无法对地面运动目标进行有效成像聚焦。

发明内容

要解决的技术问题

针对已有SAR成像技术无法对地球同步轨道和低轨道卫星双基构型合成雷达地面非合作运动目标进行聚焦成像，本发明的目的在于提出一种地球同步轨道星和低轨道卫星双基构型合成雷达地面运动成像算法，该方法可以有效对非合作运动目标进行成像聚焦。

技术方案

一种地球同步轨道卫星和低轨道卫星双基构型合成雷达地面运动成像方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：获取的杂波抑制之后雷达系统回波信号是二维矩阵S(i,j)，S(i,j)为nrn×nan维矩阵，对矩阵S(i,j)列进行FFT处理，将结果分别保存在矩阵S(i,j)中；

步骤2：根据已知的雷达参数，构造参考信号向量S_ref(i,1)为nrn×1向量；其中，γ表示调频率，γ＝B/Tp，B表示发射信号带宽，Tp表示发射脉冲宽度，f_m表示为距离向频域坐标，Δf为距离频域间隔，nrn表示距离向点数；

步骤3：取出步骤1得到的S(i,j)的每一列，均点乘参考信号向量S_ref(i,1)的共轭，得到距离脉压后的数据矩阵S(f_m,x_n)；其中，x_n表示方位向时域坐标，L表示为合成孔径长度，n＝0,1,...,nan-1，nan表示方位向点数；

步骤4：根据已知的雷达参数，构造距离走动校正矩阵S_LRCMC(i,j)为nrn×nan矩阵；其中，f_c表示雷达发射信号的载频，c为电磁波的传播速度，t_m为方位慢时间，为多普勒中心；

步骤5：取出步骤3得到的S(f_m,x_n)点乘参考信号向量S_LRCMC(i,j)的共轭，得到走动校正之后的数据矩阵S′(f_m,x_n)；