[发明专利]一种机载合成孔径雷达动目标成像方法

权利要求书

1.一种机载合成孔径雷达动目标成像方法，其特征在于，包括：

S1、构建机载单基地正侧视SAR空间几何结构；

S2、根据步骤S1构建的几何结构获取下变频后的地面运动目标回波；

S3、将地面运动目标回波进行距离向匹配滤波；

S4、将匹配滤波后的信号分成两个通道，对其中一个通道的信号回波进行二阶Keystone变换；对另一个通道的信号回波进行反二阶Keystone变换；

S5、将经二阶Keystone变换处理的信号和经反二阶Keystone变换处理的信号通过乘法器相乘；

S6、对步骤S5得到的信号，通过M-WVD方法估计出多普勒调频率，并利用估计出的多普勒调频率构造频域方位向匹配滤波器；

S7、在方位频率域进行匹配滤波，并将方位频域通过反傅里叶变换转换为方位时域，得到最终的成像结果。

2.根据权利要求1所述的一种机载合成孔径雷达动目标成像方法，其特征在于，步骤S2所述地面运动目标回波表达式为：

其中，rect(·)为距离向和方位向矩形窗，T_s为合成孔径时间，τ为距离向的时间变量，Δτ为线性调频信号的时延，T_τ为发射信号时宽，为虚数单位，k_τ为距离向调频率，f_c为载波频率。

3.根据权利要求2所述的一种机载合成孔径雷达动目标成像方法，其特征在于，所述Δτ＝2R_M(t)/c；且R_M(t)为地面运动目标到飞行平台的瞬时距离历史，计算式为：

其中，t为方位向的时间变量，c为光速，X₀为地面运动目标的X轴坐标，H₀为SAR飞行平台的Z轴坐标，V为飞行平台的飞行速度，V_y为地面运动目标的方位向速度，V_x地为面运动目标的距离向速度。

4.根据权利要求1所述的一种机载合成孔径雷达动目标成像方法，其特征在于，步骤S3滤波后的回波信号相位为：

其中，c为光速，f_τ为距离频率变量，f_c为载波频率，θ为SAR天线入射角，V为飞行平台的飞行速度，V_y为地面运动目标的方位向速度，V_x地为面运动目标的距离向速度，R₀为飞行平台到运动目标的最短斜距。

5.根据权利要求1所述的一种机载合成孔径雷达动目标成像方法，其特征在于，步骤S4所述对其中一个通道的信号回波进行二阶Keystone变换，二阶Keystone变换公式为：

其中，f_τ为距离频率变量，f_c为载波频率，t_m为新的方位向时间变量。

6.根据权利要求5所述的一种机载合成孔径雷达动目标成像方法，其特征在于，该通道回波在经过二阶Keystone变换后，对方位时间t_m进行二阶泰勒展开，得到的信号相位可表示为：

其中，c为光速，f_τ为距离频率变量，f_c为载波频率，θ为SAR天线入射角，V为飞行平台的飞行速度，V_y为地面运动目标的方位向速度，V_x地为面运动目标的距离向速度，R₀为飞行平台到运动目标的最短斜距。

7.根据权利要求1所述的一种机载合成孔径雷达动目标成像方法，其特征在于，步骤S4所述对另一个通道的信号回波进行反二阶Keystone变换，反二阶Keystone变换公式为：

其中，f_τ为距离频率变量，f_c为载波频率，t_m为新的方位向时间变量。