[发明专利]单通道SAR地面运动目标检测的方法

说明书

技术领域

本发明涉及雷达技术机载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，简称SAR)技术领域，具体涉及一种基于两视处理的单通道SAR地面运动目标检测的方法。

背景技术

频域滤波法是单通道SAR地面运动目标检测(Ground Moving Target Indication，简称GMTI)方法中比较实用的方法。频域滤波法是基于动目标的多普勒中心频率偏离杂波多普勒中心频率来实现动目标检测的。由于频域滤波法是通过构造滤波器将杂波滤除同时保留动目标信息来进行动目标检测的，而慢速运动目标的频谱往往淹没在杂波频谱中，因此使用频域滤波法无法检测慢速运动目标。

基于两视处理的单通道SAR地面运动目标检测方法是单通道SAR地面运动目标检测方法中能够检测慢速运动目标的方法。常规的基于两视处理的单通道SAR地面运动目标检测方法根据静止场景和运动目标的多普勒谱的偏移不同，先将回波的多普勒谱分成对称两段分别成像，得到两子视合成孔径雷达图像，然后对两子视合成孔径雷达图像进行非相干相减对消地杂波检测动目标。常规的基于两视处理的单通道SAR地面运动目标检测方法对子视图像配准误差和方向图非对称误差十分敏感，杂波抑制能力有限，动目标检测结果虚警概率高、检测概率低，用于实际工程中效果很不理想。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为解决上述的一个或多个问题，本发明提供了一种单通道SAR地面运动目标检测的方法，以使得单通道SAR系统准确检测出地面慢速运动目标。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种单通道SAR地面运动目标检测的方法，包括：对原始回波数据进行杂波锁定估计，得到杂波多普勒中心频率；将原始回波数据变换至方位谱，以杂波多普勒中心频率为界，将方位谱分成正半频谱和负半频谱，由正半频谱和负半频谱分别得到第一子视复图像和第二子视复图像；对第一子视复图像和第二子视复图像进行方位向配准；由方位向配准后的第一子视复图像和第二子视复图像得到第一子视幅度图像和第二子视幅度图像；对第一子视幅度图像和第二子视幅度图像对应像素进行幅度比较，若幅度比值大于设定检测门限，则该像素处对应动目标，否则该像素处对应杂波背景，从而得到动目标检测结果。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明的单通道SAR地面运动目标检测的方法具备以下优点：

(1)本发明中，通过使用两子视合成孔径雷达图像方位平均幅度比较检测动目标，能够有效抑制杂波和检测地面慢速运动目标，动目标检测结果虚警概率低，检测概率高；

(2)本发明中，通过速度门限降虚警方法，使得虚警概率进一步降低，获得更好的动目标检测结果。

附图说明

图1为本发明实施例单通道SAR地面运动目标检测方法的流程图；

图2A、图2B、图2C分别为本发明实施例单通道SAR地面运动目标检测方法中，当杂波多普勒中心频率为零、为正、为负时方位谱划分方式；

图3为本发明实施例单通道SAR地面运动目标检测方法中在两子视图像对应像素沿方位向两边各取5个像素的示意图；

图4为本发明实施例单通道SAR地面运动目标检测方法中采用16点的窗口对初步检测出的动目标像素沿方位向加窗的示意图；

图5为本发明实施例单通道SAR地面运动目标检测方法中对判定为最终检测结果的动目标进行定位的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号。且在附图中，以简化或是方便标示。再者，附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。

本发明基于两视处理的单通道SAR地面运动目标检测的方法，在存在子视图像配准误差和方向图非对称误差情况下，通过使用两子视合成孔径雷达图像方位平均幅度比较检测动目标和速度门限降虚警方法，能够有效抑制杂波和检测地面慢速运动目标，动目标检测结果虚警概率低，检测概率高，具有很好的工程实用性。

在本发明的一个示例性实施例中，提供了一种基于两视处理的单通道SAR地面运动目标检测的方法。图1为本发明单通道SAR地面运动目标检测方法的流程图。如图1所示，本实施例包括以下步骤：