[发明专利]机载探冰雷达成像方法

摘要

本发明提供了一种机载探冰雷达成像方法。该机载探冰雷达成像方法先在方位向对各通道数据分别用合成孔径的方法进行聚焦，然后在跨航迹向对多个通道进行MPQP-MVDR波束合成，之后再进行成像，从而有效地抑制跨航迹向的冰层表面杂波，得到冰层底部的雷达图像。此外，该方法在波束合成过程中，利用多参数优化方式，可以控制波束干扰方向零陷水平和拓展干扰方向零陷宽度，其良好的鲁棒性可以有效削弱冰层表面跨航迹向杂波对冰层底部回部的干扰。

主权项

1.一种机载探冰雷达成像方法，其特征在于，包括： 步骤A，对接收阵列M个通道的雷达回波数据进行方位向合成孔径处理，得到方位向合成孔径雷达数据X(L，N，M)，其中，M为接收阵列的通道个数；L，N分别为单个通道数据块的行数和列数； 步骤B，对于方位向合成孔径雷达数据X(L，N，M)，取每个通道雷达回波数据中的第n列数据X(：，n，：)，对其加汉明窗，得到对应冰表面的回波数据X(a：b，n，：)，其中，n=1，2，…，N；(：)表示全部行或全部列，a，b分别表示对X(：，n，：)加汉明窗时对应的起始位置和终止位置，汉明窗长度为L_hamming； 步骤C，对X(a：b，n，：)进行傅里叶变换得到频域回波数据X₁(L_m，n，：)，对X₁(L_fft，n，：)求自相关得到M个通道第n列的自相关数据R_n(M,M)，遍历所有列数并求平均，得到雷达数据N次快拍平均相关矩阵R_average，其中，L_fft为傅里叶变换的长度，取2的整数次幂临近汉明窗长度L_hammmg时对应的值； 步骤D，将R_average进行矩阵特征分解并按从大到小的顺序排序，得到排序后的特征值λ和对应的特征向量ξ，对特征向量ξ归一化之后得到ρ； 步骤E，对每个通道雷达回波数据中的第n列数据X(：，n，：)按列加零扩展，加零的位置位于每列的开头和结尾，加零扩展后得到X_Lapp(：，n，：)； 步骤F，对X_Lapp(：，n，：)进行两次分块，并对分块后的数据加汉明窗后取傅里叶变换，得到每个距离门限域数据X_in和X_out，进而依照X_in和X_out，n从2开始到M截止，执行下式进行循环： 得到距离门频域数据相关矩阵，其中，n=2、……、M；当n=1时，初值为零；步骤G，将距离门频域数据相关矩阵进行对角加载得到；步骤H，利用对角加载的结果求取M个通道波束合成时加权因子ω_MPQP；步骤I，获取多通道第n次快拍第x_blk块频域数据波束合成结果；以及，步骤J，对求逆傅里叶变换到时域，并遍历所有方位向快拍数N和距离向采样点数L，得到多通道波束合成后的雷达数据，依据该雷达数据进行成像。