[发明专利]一种双基合成孔径雷达波数域高效成像处理方法

权利要求书

1.一种双基合成孔径雷达波数域高效成像处理方法，所述双基合成孔径雷达包括至少一个发射天线和接收天线，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、所述接收天线接收所述发射天线传播的回波信号，在空间谱域建立坐标系，将所述回波信号投影至空间谱域；回波成像处理效率为回波投影至空间谱域的面积与最小外部矩阵的比值，表示为

其中，S_real表示回波在空间谱域的分布面积，由四个三角形面积S₁、S₂、S₃、S₄表示；S_rect表示回波在空间谱域中最小分布面积，为矩形的面积，由[max(k′_x)-min(k′_x)]*[max(k′_y)-min(k′_y)]计算得到；k′_x和k_y′表示旋转坐标系；

S2、基于不同旋转角的旋转坐标系，将所述回波信号投影至所述空间谱域，得到不同旋转角的旋转坐标系下的回波成像处理效率；

S3、根据所述回波成像处理效率和旋转角的关系，建立目标函数，计算得到目标旋转角，根据所述目标旋转角建立目标旋转坐标系，将所述回波信号在所述目标旋转坐标系下的空间谱域投影，采用快速傅里叶反变换进行成像处理。

2.如权利要求1所述的双基合成孔径雷达波数域高效成像处理方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

在三维坐标系中，所述发射天线和接收天线处于高度为H的平面，以速度v沿x轴方向运动；目标场景中一点P的坐标为(x_p,y_p)，目标点P与发射天线之间的距离为R_T(T)，与接收天线之间的距离为R_R(T)；目标点P与发射天线之间方位角和俯仰角为θ_T和与接收天线之间的方位角和俯仰角为θ_R和

所述发射天线发射的宽带线性调频信号为

其中，A(t)表示发射天线的幅度调制，T_r表示发射信号时宽，f_c表示发射信号载频，K_r表示调频率；

发射信号传播至点P，经过目标点的散射后，接收天线接收到的回波信号为

其中，τ＝[R_T(T)+R_R(T)]/c表示传输时延，c表示光速；

通过解调制和距离向匹配滤波处理，将所述回波信号转化为距离频率域

其中，B_r表示调频带宽，f_r表示距离向频率变量，R_p(T)表示目标点P的距离历史和；

在所述目标场景Ω中选取参考点O(x₀,y₀)∈Ω，校正回波相位并将回波转化为

其中，x_p和y_p表示p的x-y坐标，和分别表示发射天线和接收天线的俯仰角，θ_T(T)和θ_R(T)分别表示发射天线和接收天线的方位角；

在空间谱域建立坐标系

基于该坐标系，将回波投影至空间谱域转化为

其中，σ(x_p,y_p)表示目标点散射系数。

3.如权利要求2所述的双基合成孔径雷达波数域高效成像处理方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

基于不同的坐标系，回波投影至空间谱域得到不同的模型

其中，表示旋转角，得到旋转回波数据为

其中，基于旋转坐标系，P点坐标(x_p,y_p)转化为(x′_p,y′_p)

回波成像处理效率为η。

4.如权利要求3所述的双基合成孔径雷达波数域高效成像处理方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

基于旋转角和回波成像处理效率之间的关系，建立目标函数

求解得到最高效旋转角，即目标旋转角，根据所述目标旋转角建立目标旋转坐标系，得到所述目标旋转坐标系下的空间谱域投影，采用快速傅里叶反变换进行成像处理，得到成像结果。