[发明专利]一种基于自适应Chirp分解的SAR动目标检测方法

权利要求书

1.一种基于自适应Chirp分解的SAR动目标检测方法，其特征在于：一种基于自适应Chirp分解的SAR动目标检测方法具体过程为：

步骤一、对SAR回波进行预处理，得到预处理结果；

步骤二、对预处理结果进行自适应Chirp分解，得到分解结果；

步骤三、根据分解结果进行时频重构，得到时频重构结果；

步骤四、根据重构结果对目标进行检测，得到检测目标结果；

所述，SAR为合成孔径雷达，Chirp为线性调频信号。

2.根据权利要求1所述一种基于自适应Chirp分解的SAR动目标检测方法，其特征在于：所述步骤一中对SAR回波进行预处理，得到预处理结果；具体过程为：

以地面坐标系(x-y-z)为参考坐标系，不考虑地球自转，假设雷达处在正侧视工作状态，载机飞行速度为v_a，在t＝0时刻，载机坐标为(0,0,h)，地面运动目标P位于(x₀,y₀,0)，地面运动目标P到载机飞行航线的距离为R_c，地面运动目标P到载机的斜距为R₀，地面运动目标P距离向地面速度和加速度分别为v_x和a_x，地面运动目标P方位向地面速度和加速度分别为v_y和a_y，地面运动目标P径向速度和加速度分别为v_r和a_r，由几何关系可得：在t时刻地面运动目标P运动到(x_t,y_t,0)，地面运动目标P到载机的斜距为R(t)，t为信号时间，则

$\begin{array}{c}{R}^2\left(t\right)=h^2+{(v_{a}t-y_0-v_{y}t-\frac{1}{2}{a}_y{t}^2)}^2+{(x_0+v_{x}t+\frac{1}{2}{a}_x{t}^2)}^2\\ =R_0^2+{(v_{a}t-v_{y}t-\frac{1}{2}{a}_y{t}^2)}^2+{(v_{x}t+\frac{1}{2}{a}_x{t}^2)}^2\\ -2y_0(v_{a}t-v_{y}t-\frac{1}{2}{a}_y{t}^2)+2x_0(v_{x}t+\frac{1}{2}{a}_x{t}^2)\end{array}---\left(1\right)$

应用菲涅尔近似，并忽略高次项，高次项为三次及三次以上项，可得

$\begin{array}{c}R\left(t\right)\≈R_0+\frac{1}{2R_0}\[-2y_0{v}_{a}t+v_a^2{t}^2+(2y_0{v}_y+2x_0{v}_x)t\\ +(v_y^2-2v_a{v}_y+v_x^2+y_0{a}_y+x_0{a}_x)t^2\]\end{array}---\left(2\right)$

假设雷达发射连续波信号，则雷达接收机接收的回波信号为

其中，t为信号时间，f₀为发射信号的载频；σ_T为一常数；为目标反射回波的起始相位，ρ(t)为雷达天线方位向的方向图，λ为载波波长，j为虚数，j²＝-1；经过去载频处理后，得到

在进行地面运动目标检测时，不考虑σ_T、ρ(t)，令把(3)代入(4)，得

s(t)＝exp(j2πf_dt)exp(jπKt²)(5)

其中

$K=-\frac{2}{{\mathrm{\λR}}_0}(v_x^2+v_y^2+v_a^2-2v_a{v}_y+y_0{a}_y+x_0{a}_x)---\left(7\right)$

其中，f_d为多普勒质心，K为调频斜率，此时SAR地面运动目标P的回波近似成线性调频信号。