[发明专利]基于LVD参数估计的SAR动目标成像方法及系统

说明书

本公开提供了一种基于LVD的SAR动目标成像方法及系统，所述方案包括：对回波信号进行距离向压缩；距离弯曲校正；距离走动校正；利用LVD方法进行多普勒调频率参数估计，方位向信号压缩成像；所述方案能够实现SAR对地面动目标成像，在多普勒调频率估计时采用LVD时频分析方法，通过峰值搜索的方法获得估计值，具有更高精度，能够得到更精准的成像效果。

技术领域

本公开属于通信技术领域，尤其涉及一种基于LVD参数估计的SAR动目标成像方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

合成孔径雷达SAR(Synthetic Aperture Radar)可以实现全天时、全天候对地监测，并且可以不受云层遮挡的影响，在民事和军事领域都有着广泛的应用，比如灾后救援、山体滑坡监测、军事监测等。

其中，SAR利用运动方向的时间积累形成合成孔径来完成方位向的高分辨成像，回波信号方位向的二次相位项(由多普勒调频率构成)直接影响成像聚焦精度，因此，多普勒调频率参数的精确与否是实现SAR方位向聚焦的关键；发明人发现，现有方法通常直接通过SAR平台运动参数获得多普勒调频率，其忽略了SAR平台运动过程中与成像聚焦需要的理想航迹存在偏差，导致获得的多普勒调频率与实际值存在偏差，进而影响图像聚焦的精度；同时，现有方法在进行多普勒参数估计时存在交叉项相互干扰的情况，导致多普勒参数估计精度不高，使最终成像方位向的旁瓣很高，散焦严重。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提供了一种基于LVD参数估计的SAR动目标成像方法及系统，能够通过峰值搜索的方法得到高精度的多普勒调频率的估计值，使得成像时聚焦的效果明显提升。

根据本公开实施例的第一个方面，提供了一种基于LVD参数估计的SAR动目标成像方法，包括：

获取目标反射的SAR回波信号；

对接收到的回波信号进行距离向快速傅里叶变换，获得回波信号对应的距离频域-方向时域信号；

将距离频域-方向时域信号进行距离脉冲压缩，并乘以补偿函数进行距离弯曲校正；

对校正后的信号进行距离走动参数估计，并进行距离走动校正；

利用LVD算法进行多普勒调频率参数估计，获得补偿后的多普勒中心频移；

对所述多普勒中心频移进行方位向信号的压缩，获得最终的聚焦结果。

进一步的，所述进行距离走动参数估计，包括以下步骤：

利用Radon变换将图像空间投影至ρ-θ空间；

运用空间搜索的方法得到倾斜直线的斜率的估计值。

进一步的，所述距离走动校正，包括以下步骤：

由斜率估计值计算得到vr，构造距离走动补偿函数；

将回波信号乘以补偿函数，对回波信号进行距离走动补偿；

距离向逆傅里叶变换。

进一步的，所述利用LVD算法进行多普勒调频率参数估计，其具体步骤包括：

构造参数对称的瞬时自相关函数，对自相关函数进行二维傅里叶变换；

用峰值搜索的方法得到多普勒调频斜率的估计值；

构造补偿函数；

将距离向逆变换之后的信号与所述补偿函数相乘。

根据本公开实施例的第二个方面，提供了一种基于LVD参数估计的SAR动目标成像系统，包括：