[发明专利]基于数字信号处理的太赫兹合成孔径雷达成像系统及方法

权利要求书

1.一种基于数字信号处理的太赫兹合成孔径雷达成像系统，其特征在于，所述基于数字信号处理的太赫兹合成孔径雷达成像系统包括预处理单元、多个核心处理器及共享存储单元；

所述预处理单元与合成孔径雷达连接，所述预处理单元用于对原始回波数据进行运动补偿，得到运动补偿数据；所述原始回波数据为合成孔径雷达采集的回波数据；

所述共享存储单元分别与所述预处理单元及各核心处理器连接；所述共享存储单元用于根据核心处理器的数量将所述运动补偿数据分为多份运动补偿子数据，并将各份运动补偿子数据分别发送至各核心处理器；

各核心处理器均包括：尺度变换模块、方位插值模块及成像模块；

所述尺度变换模块与所述共享存储单元连接，所述尺度变换模块用于对运动补偿子数据进行距离向尺度变换，并进行转置处理，得到距离向转置数据，并发送至所述共享存储单元；

所述共享存储单元还用于对各尺度变换模块发送的距离向转置数据进行拼接处理，得到距离向转置总数据，并将所述距离向转置总数据分为多份距离向转置子数据，将各距离向转置子数据分别发送至各方位插值模块；

所述方位插值模块与所述共享存储单元连接，所述方位插值模块用于采用Sinc插值方法对距离向转置子数据进行方位向插值处理，得到方位向处理数据，对所述方位向处理数据进行方位向快速傅里叶变换，并进行转置处理，得到方位向转置数据，并发送至所述共享存储单元；

所述共享存储单元还用于对各方位插值模块发送的方位向转置数据进行拼接处理，得到方位向转置总数据，并将所述方位向转置总数据分为多份方位向转置子数据，将各方位向转置子数据分别发送至各成像模块；

所述成像模块与所述共享存储单元连接，所述成像模块用于对方位向转置子数据进行一维傅里叶变换，得到初始成像数据，对所述初始成像数据进行一维自聚焦处理，得到最终的成像数据，并发送至所述共享存储单元；

所述共享存储单元还用于对各成像模块发送的成像数据进行拼接处理，得到最终的图像信息。

2.根据权利要求1所述的基于数字信号处理的太赫兹合成孔径雷达成像系统，其特征在于，所述尺度变换模块包括：

尺度处理子模块，与所述共享存储单元连接，用于将所述运动补偿子数据与尺度函数相乘，得到尺度函数处理数据；所述尺度函数为：其中，Φ_scl(τ)为尺度函数，τ为距离向瞬时快时间，j为复数，kr为调频斜率，δ_r为距离向尺度变换因子，Φ_ref为合成孔径雷达到场景中心点的俯仰角，θ为合成孔径雷达飞行过程中的瞬时方位角，Φ为合成孔径雷达飞行过程中距离场景中心的瞬时俯仰角，t_r为距离向快时间，R_a为合成孔径雷达与场景之间的瞬时距离，c为光速；

滤波子模块，与所述尺度处理子模块连接，用于将所述尺度函数处理数据进行一维快速傅里叶变换，并与离散滤波器相乘，得到滤波处理数据；所述离散滤波器为其中，H₂为离散滤波器，fr为距离向频率，fc为载频，R₀为合成孔径雷达的作用距离；

转置子模块，分别与所述滤波子模块及所述共享存储单元连接，用于采用一维逆快速傅里叶变换方法将所述滤波处理数据变换到时域，并与逆向尺度函数相乘，得到距离向转置数据，并发送至所述共享存储单元；所述逆向尺度函数为：其中，Φ_ins为逆向尺度函数。