[发明专利]太赫兹波段下SAR平台高频振动误差补偿方法

说明书

太赫兹波段下SAR平台高频振动误差补偿方法，本发明涉及SAR平台高频振动误差补偿方法。本发明的目的是为了解决现有用离散正弦调频算法估计太赫兹SAR的平台高频振动误差参数的时候，程序运行效率低的问题。过程为：将太赫兹SAR回波经过解调得到的离散化正弦调频信号变换到离散正弦调频变换域；利用人工蜂群算法对离散正弦调频变换域的信号进行搜索，以寻找最优的解向量，即利用雇佣蜂和观察蜂不断寻找新的最优解，同时利用侦察蜂更新解向量，避免算法陷入局部最优解的困境；得到对正弦调频信号的参数估计值，构造出补偿函数并对回波信号加以补偿，可以重建出聚焦性良好的二维图像。本发明用于雷达技术领域。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，涉及太赫兹SAR在成像过程中对其载机平台高频振动的补偿方法。

背景技术

太赫兹SAR由于其波长小，更容易发射大的时宽带宽积信号以获得更高的距离向分辨率，因此它被广泛地应用于生产生活的各个方面。传统波段下SAR的成像与运动补偿算法在太赫兹波段仍然适用，但由于太赫兹SAR的波长小，其载机平台的高频振动幅度可与其波长相比拟甚至远小于，故在传统波段可以被忽略掉的平台高频振动误差不再可以被忽略，所以平台高频振动的补偿对于太赫兹波段的雷达来说就显得尤为重要。

由于平台高频振动误差可以被建模成为简谐运动，所以通常情况下的高频振动补偿方法是对SAR回波信号中的正弦信号部分进行参数估计，再构造出补偿函数进行平台高频振动补偿。目前，较好的估计正弦信号参数的方法有离散正弦调频变换等，但该方法在运行过程中所耗时间较长，尤其是若回波信号中的正弦部分为多分量信号，那么需要被估计的参数数量也会随之增加，程序运行时间也会大大地增加。因此，提高其参数估计效率就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有用离散正弦调频算法估计太赫兹SAR的平台高频振动误差参数的时候，需要被估计的参数数量会随之增加，程序运行时间也会大大地增加，导致程序运行效率低的问题，而提出太赫兹波段下SAR平台高频振动误差补偿方法。

太赫兹波段下SAR平台高频振动误差补偿方法具体过程为：

步骤一、在正侧视条件下，太赫兹SAR回波信号经距离压缩后被建模为混合线性-正弦调频信号；

构造补偿函数，补偿函数对太赫兹SAR回波信号进行解调，得到离散化正弦调频信号s(n)，将离散化的正弦调频信号s(n)变换到DSFMT域，得到信号S(k_i,l_i,θ_i)；

寻找信号S(k_i,l_i,θ_i)达到最大值时对应的l_i，k_i，θ_i，即可估计出信号s(n)的参数估计值

步骤二：用短时傅里叶变换对正弦调频信号s(n)作时频分析，通过观察时频分析图，确定太赫兹SAR回波信号中第i个正弦分量的调制频率真实值、太赫兹SAR回波信号中第i个正弦分量的调制频偏真实值和太赫兹SAR回波信号中第i个正弦分量的调制初相真实值的范围，并设置一个最大循环次数LIMIT作为终止条件；

步骤三：种群初始化，初始化的种群信息是随机产生的；

公式如下：

x_i,j＝x_min,j+rand(0,1)×(x_max,j-x_min,j) (5)

其中，x_i,j为当前蜜源，i∈{1,2,...,SN}，j∈{1,2,...,D}，x_min,j为x_i,j取值的下界，x_max,j为x_i,j取值的上界，SN为种群规模，D为求解向量的维数；