[发明专利]一种合成孔径雷达图像旁瓣抑制方法

说明书

技术领域

本发明涉及雷达成像技术领域，更具体地说，涉及一种SAR(syntheticaperture radar，合成孔径雷达)图像旁瓣抑制方法。

背景技术

SAR系统可看作是线性的，线性系统冲激响应可用sinc型函数表示。许多重要的SAR图像质量参数都可以通过冲激响应予以估计，如与旁瓣性能有关的两个质量参数-PSLR(peak side-lobe ratio，峰值旁瓣比)和ISLR(integratedside-lobe ratio，积分旁瓣比)都可通过冲激响应测量。PSLR的大小决定了强目标点对邻近弱目标点的遮盖能力，ISLR表示SAR图像中局部暗区被周围亮区的能量泄露所淹没的程度。

旁瓣性能直接影响SAR图像中信息的利用，特别是在SAR图像解译和目标判读过程中，高旁瓣的SAR图像将大大降低系统对弱目标的处理能力，同时强目标的判读精度也会因为旁瓣干扰而受到影响。低旁瓣的SAR图像不仅便于目视判读，而且对于情报的自动或者半自动处理都是有利的。在不进行任何旁瓣抑制处理情况下，SAR图像的PSLR和ISLR取值都过高，约为-13dB和-10dB左右。

为了获取低旁瓣SAR图像，人们提出了各种各样的旁瓣抑制方法，大致可分为两类：其一是使用线性加权法来降低旁瓣电平，但这需要付出展宽主瓣、降低分辨率的代价；其二是采用一些非线性的处理方法，以保证不损失图像分辨率。与线性加权法相比，当前已有的非线性处理方法大都比较复杂且运算量很大。就目前而言，SAR图像的高旁瓣问题一直没有得到有效解决。因此，研究在保证分辨率的条件下，简单、有效的旁瓣抑制方法对于SAR系统的研制和SAR图像的应用都非常有价值。

发明内容

本发明为了有效解决SAR图像的高旁瓣问题，提供了一种基于空间频谱支撑区变形的SAR图像旁瓣抑制方法。本方法的旁瓣抑制效果明显且不损失图像分辨率，同时实现简单，运算量小并且对噪声不敏感，实施起来也非常方便，可直接用于对原始SAR图像进行处理。

本发明的基本思路是：通过分析SAR系统空间频谱支撑区分布和冲激响应的关系发现，空间频谱支撑区变形会造成冲激响应旁瓣走向的变化，进而导致SAR图像中目标的旁瓣走向也发生相应变化，而有关主瓣的信息却没有发生改变，这样就可通过两幅SAR图像之间的旁瓣走向差异信息来实现目标主瓣和旁瓣的相互分离，进而实现有效的旁瓣抑制。

本发明的技术方案是：一种合成孔径雷达图像旁瓣抑制方法，具体包括下述步骤：

第一步：SAR系统空间频谱获取

对原始SAR图像e(x，y)进行二维傅立叶变换得到SAR系统空间频谱E(k_x，k_y)，即：

E(kx,ky)=∫y∫xe(x,y)e-j(kxx+kyy)dxdy]]>

第二步：空间频谱支撑区变形

利用下式计算SAR系统空间频谱的支撑区分布函数A(k_x，k_y)：