[发明专利]一种双基地调频连续波合成孔径雷达频率变标成像方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达技术领域，具体涉及合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)频率变标成像技术中的双基地调频连续波SAR的成像方法。

背景技术

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)是一种全天时、全天候的现代高分辨率微波遥感成像雷达，它利用雷达天线和目标区域间的相对运动来获得空间的高分辨率。在军事侦察、地形测绘、植被分析、海洋及水文观测、环境及灾害监视、资源勘探以及地壳微变检测等领域，合成孔径雷达发挥了越来越重要的作用。

双基SAR是一种新的雷达体制，系统发射站和接收站分置于不同平台上，收发分置的特点使其具备了许多突出的优点和特点，如获取目标信息丰富、作用距离远、安全性好、抗干扰能力强等。

双基地调频连续波SAR将双站SAR技术和调频连续波雷达技术相结合，不仅具有调频连续波雷达体积小、重量轻、造价低和抗干扰能力强等特点，同时又具有双站脉冲SAR系统获取目标信息丰富、安全性好等特点，使该体制SAR系统非常适合无人机等小型平台。此外，由于调频连续波SAR是连续发射和接收调制信号，需要分别安置发射和接收天线，双基地调频连续波SAR本身具有的收发分置的特点可以很好的解决该问题。

由于双基地调频连续波SAR不得不考虑脉冲持续时间内发射站和接收站连续运动引起的瞬时斜距变化，所以双站脉冲SAR的停-走-停近似不再有效，从而导致双站脉冲SAR的成像算法不再适用于双站调频连续波SAR。在文献“Liu Y,Deng Y K,Wang R,et al.Model and signal processing of bistatic frequency-modulated continuous wave synthetic aperture radar,Sonar&Navigation,IET,2012,6(6):472-482.”中提出了一种双基地调频连续波SAR回波模型和扩展的逆chirp-Z变换成像算法，但并未考虑脉冲持续时间内发射站和接收站连续运动引起的瞬时斜距变化。文献“Y.Liu,Y.K.Deng,R.Wang,and O.Loffeld,Bistatic FMCW SAR signal model and imaging approach,Aerospace and Electronic Systems,IEEE Transactions on,vol.49,no.3,pp.2017–2028,2013.”在考虑了瞬时斜距变化的情况下，提出了一种双基地调频连续波SAR距离多普勒域成像算法，但是该方法采用大量插值操作来实现距离徙动校正，速度慢，效率低。

发明内容

本发明的目的是，针对双基地调频连续波SAR距离多普勒域成像算法插值运算带来的运算量庞大以及处理速度慢的问题，设计一种双基地调频连续波合成孔径雷达频率变标成像方法，提高了处理速度。

本发明提出了一种双基地调频连续波合成孔径雷达频率变标成像方法，具体包括如下步骤：

步骤一：获取回波信号并进行预处理

成像系统参数初始化：

发射站的位置坐标为(x_T,y_T,h_T)，接收站零时刻位置坐标为(x_R,y_R,h_R)，其中，x_T、y_T和h_T分别为发射站的x轴、y轴和z轴坐标；x_R、y_R和h_R分别为接收站的x轴、y轴和z轴坐标；波速中心位于场景坐标原点处时记为零时刻，平台速度为v，场景中任一点目标的位置坐标为P(x,y)。

双基地调频连续波SAR回波信号建模：

计算双基地调频连续波SAR的双程距离延时：双程距离延时记为η_d，发射信号在任意方位向时间η通过发射站发射，然后在时间η+η_d通过接收站接收，R_T(η；x,y)代表从发射站到点目标的瞬时斜距，R_R(η+η_d；x,y)代表从点目标到接收站的瞬时斜距。双基地调频连续波SAR的双程距离延时表示为其中，