[发明专利]一种适用于星载变PRF SAR系统的成像方法

权利要求书

1.一种适用于星载变PRF SAR系统的成像方法，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(t_n,t_m)，S(t_n,t_m)为nrn×nan维矩阵，其中，矩阵的每一行数据都是对回波方位维进行非均匀采样得到的结果；对矩阵的列进行FFT处理，即实现雷达回波信号的距离向傅里叶变换，并将结果分别保存在矩阵S(f_n,t_m)中；

其中，t_n为距离快时间，t_m为非均匀采样方位慢时间，f_n表示为距离向频域坐标，B为发射信号带宽，Δf为距离频域间隔，n＝0,1,...,nrn-1，nrn表示距离向点数，nan表示方位向点数；

步骤2：根据已知的雷达参数，构造参考信号向量S_ref(i,1),i＝1,2...nrn,S_ref(i,1)为nrn×1向量；

步骤3：取出步骤1得到的S(f_n,t_m)的每一列，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_n,t_m)；

步骤4：根据已知的雷达参数，构造非线性变标校正矩阵H_CS(i,j)，H_CS(i,j)为nrn×nan矩阵；

步骤5：取出步骤3得到的S(f_n,t_m)点乘校正矩阵H_CS(i,j)的共轭，得到非线性变标校正之后的数据矩阵S'(f_n,t_m')；其中，t_m'表示方位均匀采样时间序列；

步骤6：根据已知的雷达参数，构造距离弯曲校正矩阵Self_RCMC(f_n,f_m)，Self_RCMC(f_n,f_m)为nrn×nan矩阵；

步骤7：取出步骤5得到的S'(f_n,t_m')进行方位维的傅里叶变换，再二维频域内点乘参考信号向量Self_RCMC(f_n,f_m)，并进行距离方位的二维傅里叶逆变换得到弯曲校正之后的数据矩阵S”(t_n,t_m')；

步骤8：取出步骤7得到的S”(t_n,t_m')，对数据进行时延补偿并进行相干累加，并将结果保存在矩阵S_sum(t_n,t_m')中，即为获得的聚焦地面目标成像结果图。

2.根据权利要求1所述一种适用于星载变PRF SAR系统的成像方法，其特征在于步骤2具体如下：根据已知的雷达参数，参考信号向量其中，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_r表示为距离向频域。

3.根据权利要求1所述一种适用于星载变PRF SAR系统的成像方法，其特征在于步骤4具体如下：

根据已知的雷达参数，脉冲重复时间序列为：

设方位慢时间对应均匀采样时间：

t_m'＝[PRI₀,2PRI₀,3PRI₀,…,i·PRI₀,…I·PRI₀]

得到非均匀采样时间序列和均匀采样时间序列之间的关系：

其中，Δ为相邻采样间隔差值，PRI₀为脉冲重复速率，t_m'为均匀采样时间序列；

将上述关系式代入斜距表达式，可得：

根据上述斜距表达式构造非线性变标校正矩阵为：

其中h_cs为相位补偿因子：

f_c表示雷达发射信号的载频，c为电磁波的传播速度，v为雷达平台运动速度，R_b为雷达到场景中心点最近距离。