[发明专利]一种高效全局直角坐标投影融合的改进FFBP成像方法

权利要求书

1.一种高效全局直角坐标投影融合的改进FFBP成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，利用合成孔径雷达接收回波信号g(t,t_m)，对所述回波信号g(t,t_m)进行距离向匹配滤波，得距离压缩后的信号s(t,t_m)；其中，t为快时间，t_m为方位慢时间；

步骤2，以合成孔径中心为原点建立全局直角坐标系，确定全局直角坐标系下各雷达位置坐标以及成像区域像素点坐标，并将距离压缩后全孔径数据均匀划分成N个子孔径数据；其中，每个子孔径数据的长度为l；

步骤3，在成像区域构建全局直角坐标投影网格，将每个子孔径数据在所述全局直角坐标投影网格上进行后向投影，得到每个子孔径数据对应的全局直角坐标下的子孔径成像结果；

步骤3包含以下子步骤：

子步骤3.1，以场景中心为基准，根据方位和距离网格采样要求分别沿垂直视线方向与视线方向进行网格划分，完成全局直角坐标投影网格的构建；

子步骤3.2，以子孔径中心为参考点，则子孔径重建网格点W的投影I(x_W,y_W)的公式为：

其中，R_W为脉冲p_n对应雷达位置与网格点W之间的距离，x_n,c为子孔径l_n中心，R_c为子孔径中心到图像网格点W的距离，为子孔径后向投影时各脉冲对应的雷达位置；

执行后向投影时，首先计算雷达脉冲p_n对应的雷达位置与网格点W之间的距离R_W，然后根据R_W反向查找距离压缩后的信号s(t,t_m)对网格点的贡献，再结合当前子孔径中心到图像网格点W的距离R_c进行相位补偿得到一次投影结果；对所有脉冲执行后向投影操作，并将所有脉冲投影结果相干相加即得到子孔径成像结果；

步骤4，在全局直角坐标投影网格下，对所述子孔径成像结果进行递归融合，得全孔径的高分辨率图像；

步骤4中，所述递归融合的公式为：

其中，

g＝2,…,G；G＝log_mN+1

k＝1,2,…,K；

其中，表示相干相加，g表示当前处于第几融合阶段，G为融合阶段总数，m为融合因子，N为初始阶段子孔径数目，I_k^(g)为g阶段的第k幅子图，K为g阶段的子图总数，I_(m-1)k+1^(g-1),…,I_(m-1)k+m^(g-1)为g-1阶段用于融合g阶段第k幅子图I_k^(g)的m幅子图，R_c^(g,k)为g阶段第k幅子图对应孔径中心到成像网格点的距离，R_c^{(g-1,(m-1)k+1)},…,R_c^{(g-1,(m-1)k+m)}为g-1阶段用于融合I_k^(g)的m幅子图对应子孔径中心到成像网格点的距离，j为虚部单位，k_rc为距离波数中心。

2.根据权利要求1所述的高效全局直角坐标投影融合的改进FFBP成像方法，其特征在于，步骤1中，所述回波信号g(t,t_m)的表达式为：

其中，c为光速，j为虚部单位，T_p为发射脉冲时间宽度，γ为调频率，f_c为中心频率，R(t_m)为当前雷达位置到目标点T的距离，rect(·)为矩形窗函数。

3.根据权利要求2所述的高效全局直角坐标投影融合的改进FFBP成像方法，其特征在于，步骤1中，所述距离压缩后的信号s(t,t_m)的表达式为：

其中，sinc(·)为辛格函数，B为发射LFM信号带宽，k_rc为距离波数中心，