[发明专利]高效的太赫兹步进频率合成孔径雷达成像方法

权利要求书

1.一种高效的太赫兹步进频率合成孔径雷达成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

对于一个点目标，忽略其反射系数，接收到的所述回波信号为

其中，f_i＝f₀+iΔf，i＝0，1，2，3，...，N-1，t是快时间变量，T_r是步进频率信号的脉冲周期，τ为脉冲持续时间，f₀为初始频率，Δf为载波频率步长，N为子脉冲数，i为子脉冲的索引，f_i为各个子频率的载频，R是雷达传感器到点目标的距离，C是真空中的光速；

对太赫兹步进频率合成孔径雷达回波信号进行处理得到频域合成宽带信号；

所述对太赫兹步进频率合成孔径雷达回波信号进行处理得到频域合成宽带信号的步骤具体包括：

将回波信号与本振信号进行混频操作，得到混频后的信号；

对混频信号进行采样操作得到合成宽带信号，其中，所述采样指的是从混频信号的每个子脉冲中采样一个点出来；

将所述频域合成宽带信号的距离向信号转化为线性调频信号：

使用CS算法处理距离向信号为所述线性调频信号，得到合成孔径雷达成像结果。

2.根据权利要求1所述的太赫兹步进频率合成孔径雷达成像方法，其特征在于，所述本振信号为

3.根据权利要求1所述的太赫兹步进频率合成孔径雷达成像方法，其特征在于，所述混频后的信号为

其中，s_ref(t)是本振信号。

4.根据权利要求1所述的太赫兹步进频率合成孔径雷达成像方法，其特征在于，所述合成宽带信号为

其中，s_out(i)是一维的合成宽带信号。

5.根据权利要求1所述的太赫兹步进频率合成孔径雷达成像方法，其特征在于，将所述频域合成宽带信号的距离向信号转化为线性调频信号的步骤具体包括：

将合成宽带信号的距离向频率归零；

将上一步骤得到的信号乘以一个参考距离处的相位，所述参考距离处相位为：

其中，表示距离频率，R表示点目标到传感器的距离，R_ref表示参考距离，C表示真空中的光速；

将上一步骤得到的信号乘以一个二次相位，所述二次相位为：

其中，K_r表示转换后线性调频信号的线性调频率；

对上一步骤得到的信号执行距离向逆傅立叶变换操作，得到线性调频信号。

6.根据权利要求5所述的太赫兹步进频率合成孔径雷达成像方法，其特征在于，所述合成宽带信号为

其中η是慢时间变量，R₀是雷达离目标最近时的倾斜距离，R_min是最近距离，R_max是最远距离，w_a(η)是方位向包络，T_a是目标方位向曝光时间。

7.根据权利要求6所述的太赫兹步进频率合成孔径雷达成像方法，其特征在于，将距离向中心频率归零，令则所述合成宽带信号重写为

将S₁乘以一个参考距离处的相位，可得到补偿后的信号为：

将S₂乘以一个二次相位，可得到补偿后的信号为：

其中，f_c是雷达中心频率。

8.根据权利要求7所述的太赫兹步进频率合成孔径雷达成像方法，其特征在于，所述线性调频信号为：当时，

其中，T_p是所述线性调频信号的脉冲持续时间。