[发明专利]基于方位空变误差补偿的机载高分辨SAR成像方法

权利要求书

1.一种基于方位空变误差补偿的机载高分辨SAR成像方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1，获取机载高分辨SAR雷达的回波信号，对所述回波信号依次进行距离脉压、距离徙动校正、方位傅里叶变换，得到方位波束域信号，所述方位波束域信号包含在P个距离门内；P为大于零的正整数；

步骤2，对第p个距离门内的方位波束域信号进行方位分块，得到第p个距离门内的Q个方位子块信号；其中，p的初值为1，且p＝[1,...,P]，Q为大于零的正整数；

步骤3，对所述第p个距离门内的第q个方位子块信号，计算所述第q个方位子块信号内每个数据点对应的方位匹配滤波函数，从而得到所述第p个距离门内的第q个方位子块信号内所有数据点分别对应的方位匹配滤波函数；其中，q的初值为1，且q＝[1,...,Q]；

步骤4，将所述第p个距离门内的第q个方位子块信号内所有数据点分别对应的方位匹配滤波函数组成第p个距离门内的第q个方位子块信号的方位匹配滤波器组；并将所述第p个距离门内的第q个方位子块信号内所有数据点分别通过所述方位匹配滤波器组，得到第p个距离门内的第q个方位子块信号频域滤波后的时域信号，将第p个距离门内的第q个方位子块信号频域滤波后的时域信号作为第p个距离门内的第q个方位子块信号的粗分辨率成像结果；并对所述第p个距离门内的第q个方位子块信号的粗分辨率成像结果进行方位傅里叶变换，得到第p个距离门内的第q个方位子块信号的波束谱；

步骤5，令q的值加1，并依次重复执行步骤3至步骤4，直到得到第p个距离门内的Q个方位子块信号的波束谱，对所述第p个距离门内的Q个方位子块信号的波束谱进行移位和拼接，得到第p个距离门内完整的波束谱；

步骤6，令p的值加1，并依次重复执行步骤2至步骤5，直到得到P个距离门内完整的波束谱，并将所述P个距离门内完整的波束谱作为机载高分辨SAR成像结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于方位空变误差补偿的机载高分辨SAR成像方法，其特征在于，所述步骤1中，得到方位波束域信号具体为：方位波束域信号S(K_x,x,r)：

S(K_x,x,r)＝∫exp{-jK_rc[R_n(X,x,r)+△r_ε(X,x,r)]-jK_xX}dX

其中，x为数据点相对于波束中心的方位位置变量，X为载机的方位坐标，r为第p个距离门下波束中心斜距变量，K_x为方位波束变量，K_rc为波束域变换系数，K_rc＝4π/λ，λ为波长，R_n(X,x,r)为第p个距离门下的目标斜距，为载机斜视角，波束中心在地面投影的横坐标为△r_ε(X,x,r)为残余方位空变误差。

3.根据权利要求1所述的一种基于方位空变误差补偿的机载高分辨SAR成像方法，其特征在于，步骤2中，设第p个距离门内的方位波束域信号长度为N，则对第p个距离门内的方位波束域信号进行方位分块时，得到的每个方位子块信号的长度N_a满足如下条件：

其中，PRF为脉冲重复频率，M为粗分辨网格长度。

4.根据权利要求2所述的一种基于方位空变误差补偿的机载高分辨SAR成像方法，其特征在于，步骤3中，计算每个数据点对应的方位匹配滤波函数，具体为：对于第p个距离门内的第q个方位子块信号内的数据点(x_p,r)，其对应的方位匹配滤波函数Φ(K_x,x_p,r)为：

Φ(K_x,x_p,r)＝K_rc[R_n(X^*,x_p,r)+△r_ε(X^*,x_p,r)]+K_xX^*

其中，X*为驻定相位点，x_p为数据点相对于波束中心的方位位置，r为第p个距离门下波束中心斜距变量，r在第p个距离门下为定值。