[发明专利]基于高阶子孔径CS的超宽带滑聚SAR成像处理方法

摘要

本发明提供一种基于高阶子孔径CS的超宽带滑聚SAR成像处理方法。技术方案是：对回波数据进行子孔径划分，利用高阶子孔径CS过程对每个子孔径回波进行成像处理，在多普勒域完成重调频处理后进行子孔径拼接，最后利用BAS算法完成方位聚焦成像，从而完成超宽带滑聚SAR成像处理。本发明能够解决超宽带情况下滑聚SAR高效、高精度成像问题。

主权项

1.一种基于高阶子孔径CS的超宽带滑聚SAR成像处理方法，CS是指调频变标，SAR是指合成孔径雷达，已知超宽带滑聚SAR系统的参数是：中心频率f₀，脉宽为T，带宽B，调频率K_r＝B/T，距离向采样率f_s，电磁波传播速度c，波长λ＝c/f₀，距离向时间变量τ，方位向时间变量η，距离向频率变量f_τ，方位向频率变量f_η，脉冲重复频率PRF，SAR移动速度V_r，目标等效最近斜距R₀，场景中心斜距R_ref，参考方位频率f_η,ref，滑聚因子M；记如下等式变量为：R_scl0＝R_ref,R_rot0＝R_ref/(1‑M)假设超宽带滑聚SAR观测目标获得回波信号s(τ,η)；其特征在于，包括以下步骤：第一步，高阶相位补偿:首先，利用下式计算高阶补偿相位H₁(f_τ,f_η)：然后，对超宽带滑聚SAR回波信号s(τ,η)进行子孔径划分得到子孔径信号，子孔径方位向点数根据实际情况确定；将每一个子孔径信号分别通过距离向FFT变换和方位向FFT变换至二维频域，再与H₁(f_τ,f_η)相乘，得到补偿后的信号，对每一个子孔径信号进行第二步至第五步的处理：第二步，高阶CS处理：首先，利用下式计算高阶CS滤波器：然后，将第一步处理得到的补偿后的信号SAR信号通过距离向逆FFT，变换至距离多普勒域，与H₂(τ,f_η)相乘得到滤波后的信号；第三步，一致距离向处理：首先，利用下式计算一致距离向处理的滤波器：然后，将第二步得到的滤波后的信号进行距离向FFT，将其变换至二维频域，与H₃(f_τ,f_η)进行相乘，经过一致距离向处理后得到一致距离压缩的信号；第四步，子孔径方位压缩处理：首先，利用下式计算子孔径的方位向匹配滤波器：然后，将第三步得到的一致距离压缩的信号进行距离向逆FFT，并将其与H₄(τ,f_η)相乘，得到距离多普勒域信号；第五步，方位重调频处理：首先，利用下式计算方位重调频处理的滤波器：然后，将第四步得到的距离多普勒域信号与H₅(τ,f_η)相乘，并将相乘后的信号进行方位向逆FFT得到二维时域信号；第六步，方位解旋转处理:首先，利用下式计算方位解旋转处理滤波器：H₆(τ,η)＝exp(‑jπK_rot(R₀)η²)然后，将上述步骤得到的所有子孔径的二维时域信号进行移位与拼接处理，并与H₆(τ,η)进行相乘，得到解旋转后的信号；第七步，全孔径方位压缩处理:首先，利用下述计算全孔径方位匹配滤波器：然后，将第六步得到的解旋转后的信号与H₇(τ,f_η)进行相乘，得到聚焦的超宽带滑聚SAR图像。