[发明专利]一种基于多普勒频率展开的双基地合成孔径雷达成像方法

说明书

技术领域

本技术发明属于雷达技术领域，它涉及了双基地合成孔径（BiSAR）雷达成像技术领域。 

背景技术

双基地合成孔径雷达（Bistatic synthetic aperture radar，简写为BiSAR）是指收发天线分置于两个不同运动平台的雷达系统。与单基地SAR相比，双基SAR具有构造特殊，安全性高，隐蔽性好，抗干扰能力强，低成本和灵活性强的优点，并且能够实现一些单基地SAR所无法实现的特殊模式，如前视成像。双基成像是一种非常具有应用价值的成像模式，可应用于导弹导航、恶劣天气下的飞机导航及着陆等方面。鉴于双基地SAR的多种优势，对双基地SAR成像技术的研究具有重要意义。 

由于二维频谱的表达式是双基频域成像算法的研究的基础，但是双基地SAR斜距史表达式复杂，导致驻定相位时间的求解变得复杂，成为二维频谱的表达式求解的最严重的障碍。目前，已出现一些对双基地二维频谱求解的近似表达式，如Extending Loffeld’s bistatic formula(ELBF),Method of Series Reversion(MSR)和the Method of air-phase(AP)，详见R.Wang.et al,“Extending loffeld’sbistatic formula for the general bistatic sar configuration”,Yew Lam Neo.et al,“A Two-DimensionalSpectrum for Bistatic SAR Processing Using Series Reversion”和Liu.z.et al,“Study on spaceborne/airborne hybrid bistatic sar image formation in frequency domain”。这些方法能够近似得到二维频谱表达式，但是表达式过于复杂，不利于后续成像处理的应用。 

发明内容

本发明的目的是为了解决双基地斜距史的双根号问题及克服二维频谱求解复杂的缺点，提供一种基于多普勒频率展开的双基地合成孔径雷达系统成像方法。该方法一方面基于简洁且精确的二维频谱，使得点目标聚焦良好，另一方面充分考虑多普勒频率的高次项对成像结果的影响，使得成像算法能够对场景精确成像，并且由于只考虑多普勒频率，在很大程度上减少双基地成像算法的复杂度。 

为了方便描述本发明的内容，首先作以下术语定义： 

定义1、慢时间和快时间 

慢时间就是方位向时间，记为t_a，指收发平台飞过一个飞行孔径所需要的时间，由于雷 达以一定的周期T_r发射接收脉冲，慢时间可以表示为一个离散化的时间变量t_a＝nT_r，其中n＝1，…N,n为脉冲重复周期序号，N为一个合成孔径内慢时间的离散个数，T_r为脉冲重复周期。 

快时间就是距离向时间，指电磁波从平台传播到目标之间的时间，记为t。 

方位向多普勒频率是指慢时间傅里叶变换之后的域。（详见“保铮，邢孟道，王彤，《雷达成像技术》，24-30页”） 

距离向频率是指快时间傅里叶变换之后的域。（详见“保铮，邢孟道，王彤，《雷达成像技术》，24-30页”） 

定义2、零多普勒时刻 

零多普勒时刻是指多普勒频率为零时的慢时间，记为t_ac。 

定义3、双基SAR系统相关参数描述