[发明专利]一种多发多收合成孔径激光雷达信号处理方法

摘要

本发明提供一种多发多收合成孔径激光雷达信号处理方法，能够有效的解决方位向高分辨率与距离向宽测绘带的矛盾，实现高分辨率宽测绘带SAL成像。该方法包括如下步骤N个阵元分别接收目标回波信号，每个阵元对目标回波信号做剩余视频相位补偿处理和形式简化处理；每个阵元对所述形式简化处理后的目标回波信号做方位向傅立叶变换；对由N个阵元的混迭后的目标回波多普勒信号构成的观测向量做解模糊处理；对无模糊的目标回波多普勒信号向量的各个元素按照模糊分量的数值大小进行排列，采用多普勒频谱拼接得到完整的无模糊的目标回波多普勒信号，从而得到合成孔径激光雷达图像。

主权项

一种多发多收合成孔径激光雷达信号处理方法，所述多发多收合成孔径激光雷达具有N个阵元，其特征在于，所述多发多收合成孔径激光雷达信号处理方法包括以下步骤：步骤1，N个阵元分别接收目标回波信号，每个阵元对所述目标回波信号做剩余视频相位补偿处理和形式简化处理，得到形式简化处理后的目标回波信号；其中，所述阵元为多发多收阵元；步骤1具体包括以下子步骤：(1a)确定第i个阵元接收到的目标回波信号Si(t,τ)，Si(t,τ)=Σk=1NGi,kexp(-j2πcγ(t-2Rrefc)(Rip+Rkp-2Rref))×exp(-j2πcfc(Rip+Rkp-2Rref))exp(j4πγc2(Rip+Rkp2-Rref)2)]]>其中，i＝1,2,…,N，N为阵元的数目，t为快时间，τ为慢时间，Rref为中心作用距离，Gi,k表示第k个阵元发射、第i个阵元接收到的目标回波的增益，Rip表示第i个阵元到目标的距离，Rkp表示第k个阵元到目标的距离，γ为调频率；(1b)对第i个阵元接收到的目标回波信号Si(t,τ)做剩余视频相位补偿处理，得到剩余视频相位补偿处理后的第i个阵元接收到的目标回波信号Si′(t,τ)，Si′(t,τ)=Σk=1NGi,kexp(-j2πcγ(t-2Rrefc)(Rip+Rkp-2Rref))×exp(-j2πcfc(Rip+Rkp-2Rref))]]>其中，c为光速，fc为载波频率；(1c)对所述剩余视频相位补偿处理后的第i个阵元接收到的目标回波信号Si′(t,τ)进行形式简化处理，得到形式简化处理后的第i个阵元接收到的目标回波信号Si″(t,τ)，Si′′(t,τ)≈Σk=1NGi,kexp(-j4πcγ(t-2Rrefc)(Ri+k2p-Rref))×exp(-j4πcfc(Ri+k2,p-Rref))]]>其中，v是平台运行的方位向速度，a为相邻两个阵元的间隔，xp为目标的距离向位置，rp为中心偏离距离；(1d)依次取i＝1,2,…,N，重复步骤(1b)和(1c)，得到形式简化处理后的N个阵元的目标回波信号S1″(t,τ)，…,SN″(t,τ)；步骤2，所述每个阵元对所述形式简化处理后的目标回波信号做方位向傅立叶变换，得到混迭后的目标回波多普勒信号；步骤3，由N个阵元的混迭后的目标回波多普勒信号构成观测向量，对所述观测向量做解模糊处理，得到无模糊的目标回波多普勒信号向量；步骤4，对所述无模糊的目标回波多普勒信号向量的各个元素按照模糊分量的数值大小进行排列，采用多普勒频谱拼接得到完整的无模糊的目标回波多普勒信号；步骤5，对所述完整的无模糊的目标回波多普勒信号做成像处理，得到合成孔径激光雷达图像。