[发明专利]一种基于距离空变频谱矫正的快速后向投影成像方法

权利要求书

1.一种基于距离空变频谱矫正的快速后向投影成像方法，其特征在于，所述快速后向投影成像方法包括：

步骤1、对弹载SAR图像的原始回波采样数据s进行距离维脉冲压缩，得到距离脉压后的距离压缩信号s_M；

步骤2、对所述距离压缩信号s_M进行距离向傅里叶变换和插值处理，得到距离维插值处理后的回波信号

步骤3、对所述回波信号进行BP积分处理，得到多幅子孔径图像I_u(r,α)；

步骤4、依次对所述子孔径图像I_u(r,α)进行矫正、移位和方位傅里叶逆变换，得到子孔径图像波数谱，将所述子孔径图像波数谱合并为长矢量，得到全孔径波数谱图像，以通过对所述全孔径波数谱图像进行傅里叶变换得到斜平面的全孔径聚焦SAR图像；

步骤5、对所述全孔径聚焦SAR图像进行几何校正，得到全孔径高分辨SAR图像。

2.根据权利要求1所述的快速后向投影成像方法，其特征在于，所述回波信号矩阵s_M的模型表示为：

其中，sinc函数由sinc(u)＝sin(πu)/πu表示，u表示指代量，B表示信号带宽，K_c＝4π/λ_c表示距离波数中心，λ_c＝c/f_c表示载频对应的波长，f_c表示载频，D表示雷达天线的位置，L表示合成孔径长度，τ表示快时间，Δt_p＝2R/c，R表示雷达天线到任意点目标的瞬时距离，c表示光速。

3.根据权利要求1所述的快速后向投影成像方法，其特征在于，所述步骤2包括：

步骤2.1、对所述回波信号矩阵s_M进行距离向傅里叶变换，得到距离频域信号；

步骤2.2、利用八倍插值方法对所述距离频域信号进行补零处理，得到频域补零回波信号；

步骤2.3、对所述频域补零回波信号进行距离向傅里叶逆变换，得到所述回波信号

4.根据权利要求2所述的快速后向投影成像方法，其特征在于，所述步骤3包括：

步骤3.1、将全孔径数据分成具有相等长度l＝L/N_sub的N_sub个子孔径，其中，L表示合成孔径长度，N_sub表示子孔径的数量；

步骤3.2、在每个所述子孔径内对所述回波信号进行距离维压缩和方位时域两维的相干积分处理，得到N_sub幅子孔径图像I_u(r,α)。

5.根据权利要求4所述的快速后向投影成像方法，其特征在于，第u个所述子孔径图像表示为：

其中，I_u(r,α)表示第u个子孔径图像，(r,α)表示第u个子孔径图像的某一点，R(x+x_u；r,α)表示雷达到极坐标中任意一点(r,α)的瞬时距离，x_u表示第u个子孔径的中心，x表示雷达天线位置。

6.根据权利要求1所述的快速后向投影成像方法，其特征在于，所述步骤4包括：

步骤4.1、沿距离向将矫正函数F_r与所述子孔径图像I_u(r,α)进行相乘，得到矫正后的子孔径图像

步骤4.2、将移位函数F_a与子孔径图像进行相乘，得到移位后的子孔径图像

步骤4.3、对所述第一子孔径图像做方位傅里叶逆变换，得到子孔径图像波数谱；

步骤4.4、将所述子孔径图像波数谱的波数谱在方位向上移位，使所述子孔径图像波数谱的谱中心从零移动到真实中心K_αu，并将移位后的子孔径图像波数谱合并为长矢量，得到全孔径波数谱图像；

步骤4.5、对所述全孔径波数谱图像在方位维做傅里叶变换，并对做傅里叶变换后的图像进行求模处理，得到斜平面的全孔径聚焦SAR图像。