[发明专利]多通道星载SAR星上实时处理的方位频谱逆滤波重建方法

说明书

本发明公开了多通道星载SAR星上实时处理的方位频谱逆滤波重建方法，涉及合成孔径雷达技术领域，能够有效减少频谱重建方法所需存储量，适用星载SAR星上实时处理。本发明的技术方案包括如下步骤：构建频谱重建逆滤波系数W₀。分析逆滤波系数分段更新对成像质量的影响，根据分析结果确定分段更新的聚焦深度取值N_max。根据分段更新的聚焦深度取值N_max，得到按照方位频点分段更新的逆滤波系数W₁。将多通道数据分别进行傅里叶变换，得到的频谱为方位模糊的频谱。利用逆滤波系数W₁针对方位模糊的频谱进行逆滤波，恢复出方位无模糊的频谱P，完成多通道SAR频谱重建。

技术领域

本发明涉及合成孔径雷达技术领域，具体涉及多通道星载SAR星上实时处理的方位频谱逆滤波重建方法。

背景技术

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)是20世纪50年代由美国首先提出的一种主动式微波遥感设备，具有全天时、全天候、二维高分辨、强传统性等特点，在灾害监测、地图测绘等领域发挥着重要作用。随着星载SAR技术不断向多模式、多波段、高分辨和大幅宽的方向发展，获取高分宽幅星载SAR图像已经成为必然发展趋势。

但是，受限于脉冲重复频率(Pulse Repetition Frequency，PRF)和最小雷达天线尺寸，传统SAR系统的分辨率和幅宽无法同时提高。相比传统SAR系统，多通道SAR系统能有效突破这一约束，实现高分宽幅成像，现已广泛应用于各国的星载SAR系统。但是，相比单通道SAR成像，由于其脉冲重复频率小于多普勒带宽，需要进行方位频谱重建，其成像过程更加复杂。由于星载SAR系统体积和功耗受限，传统方法所需的存储量无法实现星上实时处理。

因此，需要一种适用于星上实时处理的多通道SAR频谱重建方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了多通道星载SAR星上实时处理的方位频谱逆滤波重建方法，能够有效减少频谱重建方法所需存储量，适用星载SAR星上实时处理。

为达到上述目的，本发明的技术方案包括如下步骤：

S1：构建频谱重建逆滤波系数W₀。

S2：分析逆滤波系数分段更新对成像质量的影响，根据分析结果确定分段更新的聚焦深度取值N_max。

S3：根据分段更新的聚焦深度取值N_max，得到按照方位频点分段更新的逆滤波系数W₁。

S4：将多通道数据分别进行傅里叶变换，得到的频谱为方位模糊的频谱。

S5：利用逆滤波系数W₁针对方位模糊的频谱进行逆滤波，恢复出方位无模糊的频谱P，完成多通道SAR频谱重建。

进一步地，S2，具体为：将逆滤波系数W₀按方位频率划分为两块以上，对块内方位频点对应的逆滤波系数进行更新，使得同一块内所有方位频点均采用统一的逆滤波系数，则块内方位频点的个数即为聚焦深度。

更新后的逆滤波系数的误差在成像结果中引入虚假目标，确定虚假目标与真实目标的幅度比SA，并通过设定聚焦深度N的不同取值，获得聚焦深度与幅度比的关系曲线，取虚假目标与真实目标的幅度比的最大值SA_max对应的聚焦深度取值作为分段更新的聚焦深度取值N_max。

进一步地，针对双通道星载SAR，S1中，构建频谱重建逆滤波系数W₀，具体为：