[发明专利]双基SAR的变标逆傅里叶变换成像方法

摘要

本发明公开了一种适用于双基SAR的变标逆傅里叶变换Chirp-Z成像算法，主要解决现有方法在长基线情形下成像效果不理想的问题。其实现步骤是：(1)利用几何关系公式方法GBF获得信号严格解析的二维频谱表达式；(2)对此二维频谱表达式在距离波数基频处进行泰勒展开，保留到二次项；(3)利用参考点的参数对距离频率的二次项进行相位补偿；(4)通过Chirp-Z变标算法对二次相位补偿后的信号进行空变的距离徙动校正；(5)对徙动校正后的信号进行方位压缩;(5)通过一次逆傅里叶变换得到最终的成像结果。本发明可以实现长基线情形下的双基SAR信号的快速成像处理，成像过程仅需要快速傅里叶变换和相位复乘操作，具有很高的效率，可用于实时成像。

主权项

1.一种双基SAR的变标逆傅里叶变换成像方法，包括以下步骤：(1)对双基SAR的雷达回波信号利用几何关系公式方法GBF获得信号严格解析的二维频谱表达式S(Δk_R,k_X)；(2)将二维频谱表达式S(Δk_R,k_X)在距离波数基频处进行二阶泰勒展开，得到包含双基SAR的方位聚焦函数φ₀，距离徙动因子φ₁和距离压缩项φ₂的信号表达式S₁(Δk_R,k_X)；(3)将双基SAR的距离徙动因子φ₁在场景中心处进行一阶泰勒展开φ₁=B_X0+ΔR_B/C_X0，为变标逆傅里叶变换做准备，其中B_X0为常数项，C_X0为距离徙动项的一次项系数，ΔR_B为对应场景中心的距离位置；(4)构造参考点匹配滤波函数：Hcmp(ΔkR,kX)=exp(jΔkRBx0-jΔkR2/2bm0),]]>其中，φ₂₀为距离压缩项φ₂在场景中心处的值，k_X为方位波数，j为虚数单位，b=c²/2πγ，γ为发射信号的调频率；将该匹配滤波函数与步骤(2)得到的包含双基SAR的方位聚焦函数φ₀，距离徙动因子φ₁和距离压缩项φ₂的信号相乘，实现匹配滤波，补偿掉距离频率的二次项相位，得到匹配滤波后的信号S₂(Δk_R,k_X)；(5)对匹配滤波后的信号S₂(Δk_R,k_X)进行变标逆傅里叶Chirp-Z变换，消除信号的距离徙动；5a)将步骤(4)的信号与二次相位相乘，其中Δk_R为距离波数在基频的变化，exp(·)表示自然对数；5b)将相乘后的信号作逆傅里叶变换，变换到距离多普勒域，然后与二次相位相乘，其中r表示距离位置；5c)将信号经傅里叶变换到二维波数域，再与二次相位相乘，最后经一次逆傅里叶变换，再将信号变换到距离多普勒域，完成整个的变标校正徙动过程；(6)对经过变标校正徙动后的信号进行方位压缩；(7)对方位压缩后的信号经方位向的逆傅里叶变换，得到最终的双基SAR图像。