[发明专利]基于多普勒中心偏移的单通道SAR二维流场反演方法及系统

权利要求书

1.一种基于多普勒中心偏移的单通道SAR二维流场反演方法，其特征在于，包括：

单通道SAR接收待测区域的原始数据成像生成单视复图像；

将所述单视复图像分割成N个子孔径单视复图像；

对每个所述子孔径单视复图像进行空间多视处理后得到子孔径复图像；

将每个所述子孔径复图像分成n个子图像块；

计算每个所述子图像块的多普勒中心偏移；

根据各个所述子图像块的多普勒中心偏移依次计算各个所述子图像块区域二维流场的方位向和距离向速度分量，得到所述待测区域具有所述方位向和距离向速度分量的二维流场；

其中：

所述计算各个所述子图像块区域二维流场的方位向和距离向速度分量包括：

对各个所述子图像块建立矢量方程：

表示由N个子孔径复图像同一位置子图像块区域的多普勒中心偏移组成的向量，α＝[U_x U_y f_b]^T是该位置子图像块对应的二维流场方位向速度分量、距离向速度分量以及Bragg相速度引起的多普勒频移组成的未知参数向量，系数矩阵A表示为：

表示各个所述子孔径复图像对应的波束方位角：

(f_i-f_Δ)为各个所述子图像块的多普勒中心偏移，v_p为单通道SAR运动速度，λ为雷达信号波长θ表示入射角，λ表示雷达信号波长，f_i为各个所述子图像块的多普勒中心频率估计值，f_Δ为全孔径多普勒中心偏移；

利用最小二乘法计算得到各个所述子图像块区域二维流场的方位向和距离向速度分量，其中，所述最小二乘法计算的公式为：

得到各个所述子图像块区域二维流场的方位向和距离向速度分量为U_x，U_y。

2.根据权利要求1所述的基于多普勒中心偏移的单通道SAR二维流场反演方法，其特征在于，所述N个子孔径单视复图像为所述单视复图像平均分割得到，其中，N是不小于3的正整数。

3.根据权利要求1所述的基于多普勒中心偏移的单通道SAR二维流场反演方法，其特征在于，各个所述子孔径复图像的空间分辨率大于所述待测区域的涌浪波长。

4.根据权利要求1所述的基于多普勒中心偏移的单通道SAR二维流场反演方法，其特征在于，所述n个子图像块的大小相同。

5.根据权利要求1所述的基于多普勒中心偏移的单通道SAR二维流场反演方法，其特征在于，所述计算每个所述子图像块的多普勒中心偏移包括：

计算全孔径单视复图像的固有多普勒中心频率f_d：

其中，v_p为单通道SAR运动速度，λ为雷达信号波长，为所述全孔径单视复图像对应的波束方位角；

对所述全孔径单视复图像进行多普勒中心频率估计得到f_df；

所述全孔径单视复图像的多普勒中心频率估计值f_df减去其对应的所述固有多普勒中心频率f_d得到全孔径多普勒中心偏移f_Δ：

f_Δ＝f_df-f_d；

对各个所述子图像块进行多普勒中心频率估计得到f_i，各个所述子图像块的多普勒中心频率估计值f_i减去所述全孔径多普勒中心偏移f_Δ得到每个所述子图像块的多普勒中心偏移。

6.一种基于多普勒中心偏移的单通道SAR二维流场反演系统，其特征在于，包括一单通道SAR，所述单通道SAR用于实现权利要求1至5中任一所述的二维流场反演方法。