[发明专利]一种基于多普勒三次项估计的星载合成孔径雷达成像方法

摘要

本发明公开了一种基于多普勒三次项估计的星载合成孔径雷达成像方法，包括1：读入星载SAR滑动聚束模式回波仿真数据，2：对回波仿真数据进行处理，得到二维频域信号，3：设定多普勒三次项初值、迭代门限和迭代步长，4：获取经距离补偿后的信号，5：得到成像结果信号，6：获取一维信号的最大值及位置，7：获取一维信号主瓣左侧第一旁瓣峰值；8：获取一维信号主瓣右侧第一旁瓣峰值；9：获取左右第一旁瓣峰值之间差的绝对值；10：比较绝对值与门限Th，根据比较结果进行判断。本发明利用迭代法得到高精度的多普勒三次项，补偿高分辨率条件下传统斜距模型带来的相位误差，得到星载SAR高精度聚焦图像，从而验证了本发明的有效性和精确性。

主权项

1.一种基于多普勒三次项估计的星载合成孔径雷达成像方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：读入星载SAR滑动聚束模式回波仿真数据S(τ,t;r)以及相应的成像参数，其中，τ为快时间、t为慢时间、r为卫星到目标的距离，包括：方位向采样点数N_a，距离向采样点数N_r，信号采样率f_s，信号带宽Bw，脉冲宽度τ，脉冲重复频率PRF，参考斜距R_ref，多普勒中心频率f_d0，多普勒调频率f_r0，卫星速度P_v，等效斜视角信号波长λ，信号传播速度c；步骤二：将回波仿真数据S(τ,t;r)依次进行方位向去旋转处理、方位向傅里叶变换、调频线性变标处理、距离向傅里叶变换处理，得到二维频域信号S₁(f_τ,f)，其中，f_τ为距离向频率，f为方位向频率；步骤三：设定多普勒三次项初值f_a、迭代门限T_h以及迭代步长Δf_a；步骤四：在二维频域内信号S₁(f_τ,f)与距离补偿因子Φ₁(f_τ,f)相乘，得到经距离补偿后的信号S₂(f_τ,f)；步骤五：将信号S₂(f_τ,f)依次进行距离向傅里叶逆变换、方位补偿处理、方位向线性变标处理、方位向去斜处理得到成像结果信号S₃(τ,f)；步骤六：在信号S₃(τ,f)中，选取场景中心周围n×n大小的数据S₄(τ,f)，做插值处理到N×N大小的数据S₅(τ,f)，提取出S₅(τ,f)中最大值所在列的一维信号g(P_N)，并计算该一维信号g(P_N)的最大值g_max(P)及位置P_max；步骤七：获取一维信号g(P)主瓣左侧第一旁瓣峰值RSIL_left；步骤八：获取一维信号g(P)主瓣右侧第一旁瓣峰值RSIL_right；步骤九：获取左右第一旁瓣峰值RSIL_left与RSIL_right之间差的绝对值ΔRSIL；步骤十：比较ΔRSIL与门限T_h，根据比较结果进行判断，具体步骤如下：(a)比较ΔRSIL与门限T_h；(b)若ΔRSIL＞T_h，比较RSIL_left与RSIL_right，若RSIL_left＞RSIL_right，则若RSIL_left≤RSIL_right，则其中Δf_a为迭代步长，然后从步骤四重复操作；(c)若ΔRSIL≤T_h，则此时的f_a即为多普勒三次项估计结果，且成像结束，得到星载合成孔径雷达的成像结果。