[发明专利]圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制方法及装置

说明书

本发明公开了一种圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制方法及装置，方法包括：获得圆周扫描地基SAR对点目标的三维SAR图像仿真结果；根据三维SAR图像仿真结果，确定三维旁瓣分布信息；根据三维旁瓣分布信息，建立圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的三维成像模型；根据三维成像模型，确定圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数；根据圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数，以及预设的带宽频率比和相位中心数量，建立多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数；进行相变图分析，得到多个相变图矩阵，进行圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制，本发明可以有效抑制圆周扫描地基SAR的三维旁瓣。

技术领域

本发明涉及地基SAR三维成像技术领域，尤其涉及圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制方法及装置。

背景技术

目前，地基合成孔径雷达（Ground-based Synthetic Aperture Radar，GBSAR）已经应用于微小变形监测领域。但是传统的直线轨道GBSAR只能获取二维图像和一维形变。为了获取监测场景的三维形变信息，国内外学者逐渐开始研究多基线直线轨道地基SAR和圆周扫描地基SAR等三维成像地基SAR。其中，圆周扫描地基SAR是一种新体制三维成像地基SAR，它具有系统结构便捷，数据采集时间短，滑坡监测时效性强的优势。

圆周扫描地基SAR的频谱中空特性引起了其在三维成像中旁瓣较高的问题。传统的频域加窗等旁瓣抑制方法通过平滑频谱的边缘实现旁瓣抑制，但不能改善圆周扫描地基SAR的频谱中空特性，因此它并不适用于抑制圆周扫描地基SAR的高旁瓣。现有技术中分别采用了以频谱连续分布的方式拓宽频谱、均匀间隔的频谱稀疏分布方式拓宽频谱、随机间隔的频谱稀疏分布方式改善圆周扫描地基SAR的频谱中空特性等方法，实现对垂直于距离向平面的二维旁瓣抑制。但是，圆周扫描地基SAR的相位中心旋转半径相对较小，除了垂直于距离向的平面上的二维旁瓣之外，它在等距离曲面附近还存在三维高旁瓣的问题，这些方法只适用于优化抑制圆周扫描地基SAR垂直于距离向的平面上的二维旁瓣，无法有效抑制圆周扫描地基SAR的三维旁瓣。

因此，亟需一种可以克服上述问题的圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制方案。

发明内容

本发明实施例提供一种圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制方法，用以有效抑制圆周扫描地基SAR的三维旁瓣，该方法包括：

获得圆周扫描地基SAR对点目标的三维SAR图像仿真结果；

根据所述三维SAR图像仿真结果，确定三维旁瓣分布信息；

根据三维旁瓣分布信息，建立圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的三维成像模型；

根据所述三维成像模型，确定圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数；

根据所述圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数，以及预设的带宽频率比和相位中心数量，建立多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数；

根据所述多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数，进行相变图分析，得到多个相变图矩阵；

根据所述多个相变图矩阵，进行圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制。

本发明实施例提供一种圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制装置，用以有效抑制圆周扫描地基SAR的三维旁瓣，该装置包括：

仿真结果获得模块，用于获得圆周扫描地基SAR对点目标的三维SAR图像仿真结果；

旁瓣分布确定模块，用于根据所述三维SAR图像仿真结果，确定三维旁瓣分布信息；

成像模型建立模块，用于根据三维旁瓣分布信息，建立圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的三维成像模型；