[发明专利]一种适用于大斜视角的机载SAR成像方法

摘要

本发明公开了一种适用于大斜视角的机载SAR成像方法，其步骤：(1)构建回波信号模型；(2)信号成像处理，其步骤：(2-1)对点目标信号进行距离向快速傅里叶变换和方位向快速傅里叶变换；(2-2)距离向傅里叶逆变换并对其信号相位进行精确处理；(2-3)乘以ChirpScaling因子；(2-4)距离向傅里叶变换；(2-5)乘以距离补偿因子；(2-6)距离向傅里叶逆变换；(2-7)乘以方位补偿因子；(2-8)方位向傅里叶逆变换得到压缩后的SAR图像信号。该方法在大斜角下对点目标成像，能得到良好峰值旁瓣比、积分旁瓣比；用SAR脉冲压缩技术和合成孔径技术可在距离向和方位向获较高空间分辨率；在时域进行距离迁徙校正，简化回波信号距离模型，减少二维耦合量，运用精确相位展开，实现对信号精准校正，有较快处理速度。

主权项

1.一种适用于大斜视角的机载SAR成像方法，其特征在于，其具体步骤如下：(1)构建回波信号模型，获取点目标的回波信号：机载SAR 采用沿横向布天线阵列，获取目标的回波信号，目标的回波信号的三个方向分别表示距离向，即高度方向、方位向，即雷达飞行方向，和横向，即沿天线阵方向；SAR的天线阵平行于Y轴，X轴为方位向，Z轴为距离向，SAR平台沿X轴飞行，速度为，时刻机载SAR的x坐标为，SAR工作波长为，r为初始时刻机载SAR与目标的距离，为方位向的慢时间，为SAR的斜视角，在时域进行距离徙动校正，即，校正距离徙动的慢时间的一次项，得到时域校正后的斜距，其计算表达式为：（2）信号成像处理步骤：对点目标的回波信号的处理，得到压缩后的的SAR图像信号，该方法的具体步骤如下：(2-1)：对点目标信号进行距离向快速傅里叶变换和方位向快速傅里叶变换首先，对点目标回波信号进行距离向快速傅里叶变换，将该信号变换到距离频率-方位时间域，再对该距离频率-方位时间域信号进行方位向快速傅里叶变换，得到回波信号的二维频谱，其计算表达式为：(2-3)：乘以Chirp Scaling因子构造Chirp Scaling函数，其计算表达式为：将与Chirp Scaling函数相乘得到如下计算表达式：(2-4)：距离向傅里叶变换：将式(9)信号沿着距离向进行快速傅里叶变换，得到二维频谱， 其计算表达式为： (2-5)：乘以距离补偿因子为了进行距离压缩，二次距离压缩，距离迁徙校正，构造距离向补偿因子， 其计算表达式为：(11)其中，为距离向调频率，为弯曲因子，为场景参考距离，为距离向频域信号频率，为方位向频域信号频率；将(10)式与距离补偿因子相乘，得到如下计算表达式：(12)其中，为距离向频域信号频率，为方位向频域信号频率，和分别为距离向调窗函数和方位向调窗函数，为残留相位； (2-6)：距离向傅里叶逆变换对乘以补偿因子后二维频域信号做距离向傅里叶逆变换，变换到距离向时域，其计算表达式为：(2-8)：方位向傅里叶逆变换得到压缩后的SAR图像信号对乘以补偿因子后的距离向时域信号做方位向傅里叶变换，变换到方位向时域，忽略常数系数得到最终压缩后的SAR图像信号， 其计算表达式为：。