[发明专利]一种基于SLIM算法的SAR成像实现方法

权利要求书

1.一种基于SLIM算法的SAR成像实现方法，包括以下几个步骤：

步骤一：读入成像参数和回波信号数据，具体步骤为：

A、读入成像参数，包括斜距参数、多普勒参数和雷达信号参数：参考斜距R_ref、各个距离门y的多普勒中心频率f_d,y、各个距离门y的多普勒调频率f_r,y、距离向调频率K_r、波长λ、信号采样率f_s、脉冲重复频率f_prf、脉冲持续时间T_r、雷达速度v、雷达照射中心时刻t₀、天线方位向长度L_a；

B、读入SAR回波信号数据Echo和SAR回波大小X×Y；

步骤二：根据SAR回波模型及相关参数，计算出场景中每个点(x,y)在每个脉冲发射时刻η_a的斜距R_x,y(η_a)、方位向包络w_a,x,y(η_a)和每个点(x,y)的零多普勒时刻η_c,x,y，以及每个点(x,y)在每个脉冲发射时刻η_a、每个距离向采样时刻τ_r的距离向包络w_r,x,y(η_a,τ_r)，其中x表示目标位于第x行，y表示目标位于第y列；

步骤三：建立回波数据估计矩阵A，并将回波数据列向量化，具体处理过程为：

A、根据方位向包络w_a,x,y(η_a)、距离向包络w_r,x,y(η_a,τ_r)、斜距R_x,y(η_a)、波长λ、距离向调频率K_r、距离采样时刻τ_r，计算估计矩阵A；

矩阵A为XY×XY的复数矩阵，矩阵A中的元素A(m,n)方法如下，其中m是行数，n是列数：

m＝a+(r-1)×X,a＝1,…,X r＝1,…,Y(6a)

n＝x+(y-1)×X,x＝1,…,X y＝1,…,Y(6b)

$\begin{array}{c}A(m,n)=w_{a,x,y}\left({\mathrm{\η}}_a\right)w_{r,x,y}({\mathrm{\η}}_a,{\mathrm{\τ}}_r)\\ \×\exp \{-j4{\mathrm{\πR}}_{x,y}\left({\mathrm{\η}}_a\right)/\mathrm{\λ}\}\exp \left\{{\mathrm{j\πK}}_r{({\mathrm{\τ}}_r-2R_{x,y}({\mathrm{\η}}_a)/c)}^2\right\}\end{array}---\left(6c\right)$

B、将回波数据Echo列向量化，变为echo；

回波数据Echo为X×Y的数据矩阵，Echo(x,y)是其第x行、第y列的元素；echo是一个XY×1的数据矩阵，echo(m)是其第m行的元素，则

m＝x+(y-1)×X,x＝1,…,X y＝1,…,Y(7a)

echo(m)＝Echo(x,y) (7b)

步骤四：根据估计矩阵A，运用SLIM估计算法，对列向量化后的回波数据echo进行迭代运算直至收敛，输出场景目标的后向散射系数估计结果，最终得到SAR灰度图像。