[发明专利]基于两视实图像处理的单通道SAR-GMTI方法

摘要

本发明公开一种基于两视实图像处理的单通道合成孔径雷达运动目标检测与定位方法，其步骤包括：(1)计算方位谱；(2)分离子视图像；(3)抑制地杂波；(4)利用恒虚警检测方法检测运动目标；(5)运动目标定位。本发明通过采用单通道SAR-GMTI的方法，克服了多通道硬件系统复杂、成本高、应用范围窄的缺点，具有硬件系统简单，成本低，应用范围广的优点。通过对两视实图像自适应幅度滤波再抑制静止杂波的干扰，克服了现有单通道系统子视图像对消后仍存在大量静止杂波剩余，只能检测杂波主瓣外的动目标信号的缺点，具有信杂噪比高，能够检测杂波主瓣内的动目标信号，虚警概率低，运动参数估计和定位的精度高的优点。

主权项

1.基于两视实图像处理的单通道SAR-GMTI方法，包括如下步骤：(1)计算方位谱1a)对回波数据做距离压缩、距离徙动校正；1b)做方位傅里叶变换得到方位谱；(2)分离子视实图像2a)将方位谱以多普勒中心为界分成两部分；2b)对两部分分别成像，得到两幅子视实图像；(3)抑制静止杂波3a)确定两幅子视实图像的位置相关量，以确定的位置相关量作为第二幅子视实图像圆位移的个数，完成图像配准；3b)利用下式计算自适应幅度配准权值：c(k1,k2)=Σki=k2-ak2+as2(k1-a,ki)+Σki=k2-ak2+as2(k1+a,ki)+Σkj=k1-ak1+as2(kj,k2-a)+Σkj=k1-ak1+as2(kj,k2+a)Σki=k2-ak2+as1(k1-a,ki)+Σki=k2-ak2+as1(k1+a,ki)+Σkj=k1-ak1+as1(kj,k2-a)+Σkj=k1-ak1+as1(kj,k2+a)]]>其中，c(k₁，k₂)是自适应幅度配准权值，s₁(k₁，k₂)是需要检测的第一幅子视实图像中的任意像素点，s₂(k₁，k₂)是需要检测的第二幅子视实图像中与第一幅子视实图像对应的像素点，k₁是两幅子视实图像中像素点位置的距离坐标，k₂是两幅子视实图像中像素点位置的方位坐标，∑是求和号，a为保护单元的个数(a＝1～4)，k_i是两幅子视实图像中的第k₂-a列至第k₂+a列，k_j是两幅子视实图像中的k₁-a行至k₁+a行；3c)利用下式抑制静止杂波：d(k₁，k₂)＝c(k₁，k₂)×s₁(k₁，k₂)-s₂(k₁，k₂)其中，d(k₁，k₂)是静止杂波抑制后的信号，c(k₁，k₂)是自适应幅度配准权值，s₁(k₁，k₂)是需要检测的第一幅子视实图像中的任意像素点，s₂(k₁，k₂)为需要检测的第二幅子视实图像中的对应像素点，k₁是两幅子视实图像中像素点位置的距离坐标，k₂是两幅子视实图像中像素点位置的方位坐标；(4)利用恒虚警检测方法检测运动目标(5)运动目标定位5a)在SAR复图像域沿方位向加窗提取出检测到的运动目标的信号；5b)对运动目标的信号做方位傅里叶变换得到运动目标的多普勒谱；5c)将运动目标的多普勒谱与静止目标的多普勒谱做相关检测，确定出运动目标的多普勒偏移量；5d)由下式计算运动目标的径向速度：其中，v_r是运动目标的径向速度，λ是发射信号波长，f_d是运动目标的多普勒偏移量；5e)根据下式对运动目标定位：其中，x_d是运动目标定位后的方位向位置坐标，v_r是运动目标的径向速度，V是载体平台的速度，R_m是运动目标的距离向位置坐标。