[发明专利]一种双基前视合成孔径雷达地面运动目标检测方法

说明书

本发明公开一种双基前视合成孔径雷达地面运动目标检测方法，针对BFSAR配置下地面动目标存在的问题，本发明提供的解决方案为：S1、对各通道的原始回波信号进行预滤波处理；S2、对步骤S1各通道的滤波结果进行一阶Keystone变换；S3、采用时分自适应抑制地面静物杂波；S4、采用改进的Wigner‑Ville分布方法将目标能量相干积累；本发明利用去斜预滤波器和Keystone变换来抑制多普勒模糊和校正跨距离单元徙动，通过时分自适应对消处理消除跨多普勒单元徙动的影响，有效抑制了地面静物杂波；并利用改进的Wigner‑Ville分布方法将目标能量相干积累，提高了信杂噪比。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，特别涉及一种双基前视SAR地面运动目标检测技术。

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。

双基前视SAR(BFSAR)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。随着最近几年雷达合成孔径雷达的发展，BFSAR在动目标检测方面起着越来越重要的作用，特别是在军事领域。但是地面动目标回波往往会被周围具有多普勒模糊、跨距离单元徙动、跨多普勒单元徙动等特点的杂波所淹没，这增加了BFSAR对地面动目标检测的难度。

BFSAR地面目标检测(GMTD)目前主要基于两种方式：单通道方法和多通道方法。单通道方法主要基于多普勒滤波和多视干涉原理，见文献“Chen,H.C.,Mcgillem,C.D.:'Target motion compensation by sqectrum shifting in synthetic aperture radar',IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems,2002,28,(3),pp.895-901”和文献“Ouchi,K.:'On the multilook images of moving targets by syntheticaperture radars',IEEE Transactions on Antennas and Propagation,2003,33,(8),pp.823-827”。虽然单通道SAR系统对硬件需求较低，运算量相对较小，但它要求慢速运动目标回波能量强于地物回波，这在实际应用中是很难满足的。并且，在机载平台下地物杂波谱会展宽导致单通道SAR系统对成像于主瓣内的运动目标更加难于检测。多通道方法主要包括相位中心偏置天线(DPCA)、沿航迹干涉(ATI)和空时自适应(STAP)方法；STAP方法见文献“Ender,J.H.G.:'Space-time processing for multichannel synthetic apertureradar',Electronics and Communication Engineering Journal,2002,11,(1),pp.29-38”和Barbarossa,S.,Farina,A.:'Space-time-frequency processing of syntheticaperture radar signals',IEEE Transactions on Aerospace and ElectronicSystems,1994,30,(2),pp.341-258；虽然STAP在一定程度上抑制了雷达回波中的杂波能量，提高了SCNR，但是在BFSAR回波中：距离徙动导致回波能量分散在多个距离单元，多普勒频谱展宽导致多普勒模糊，并且多普勒单元徙动导致多普勒频谱信号会占据多个距离单元；从而增加了在传统的STAP方法下检测BFSAR配置下地面动目标的难度。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种双基前视合成孔径雷达地面运动目标检测方法，采用三步式方法来检测BFSAR配置下的动目标信号，改进了检测信号的SCNR，提高了检测性能。