[发明专利]一站固定式调频连续波双基地SAR成像方法

摘要

本发明公开一种一站固定式调频连续波双基地SAR成像算法，主要解决现有方法不能同时校正方位向距离徙动空变性和方位调频率空变性的问题。其实现步骤是：（1）获取目标的两维时域回波信号，并计算其距离频域方位时间域回波信号；（2）根据距离频域方位时间域回波信号校正方位向距离徙动空变性和方位调频率空变性；（3）对校正后的信号补偿剩余相位，并校正距离向距离徙动的空变性；（4）对距离向距离徙动空变性校正后的信号进行方位向脉冲压缩，并做方位向逆傅里叶变换得到目标时域图像。本发明具有能够同时校正方位向距离徙动空变性和方位调频率空变性以及实现效率高的优点，可用于一站固定式调频连续波双基地SAR的成像。

主权项

1.一站固定式调频连续波双基地SAR成像方法，包括如下步骤：1）通过静态发射机向目标发出调频连续波的雷达信号，由动态的接收机接收雷达回波信号，并对该回波信号依次进行去调频和去剩余视频相位误差处理，得到目标的两维时域回波信号s(t_r,t_a)，其中，t_r是距离时间，t_a是方位时间；2）将经过预处理的雷达回波信号s(t_r,t_a)用f_r等效代换t_r，再根据泰勒级数展开法展开化简，得到距离频域方位时间域的回波信号s₁(f_r,t_a)，其中，f_r是距离频率；3）根据目标到雷达接收机和发射机的距离，构造空变性校正函数以对雷达回波信号中方位向距离徙动的空变性和方位调频率的空变性进行校正，得到校正后的新的距离频域方位时间域的回波信号：s₂(f_r,t_a)＝s₁(f_r,t_a)·H₁(t_a)其中，是求解得到的空变性校正函数的系数，v是接收机的运动速度，是等效波长，f_c是中心频率，是经过固定的发射机调制后的新的距离，t_n是目标的方位时间，d_0R和d_0T分别是目标到接收机和发射机的最短距离；4）对空变性校正后的雷达回波信号进行方位向的傅里叶变换，得到两维频域回波信号：G(f_r,f_a)＝FFT_a{s₂(f_r,t_a)}，其中，f_a是方位频率；5）根据步骤4）得到的两维频域回波信号G(f_r,f_a)，构造剩余相位补偿函数H₂(f_r,f_a)：H2(fr,fa)=exp(jπcd0Rreffa2v2fc2fr)exp(-jπcd0Rreffa2v2fc3fr2)exp[j2πfa(frKr+d0c)],]]>其中，c是光速，f_c是中心频率，K_r是发射信号的调频率，d₀＝d_0Rref+d_0Tref，是去调频时使用的参考距离，d_0Rref和d_0Tref分别是场景中心到接收机和发射机的最短距离；6）利用剩余相位补偿函数H₂(f_r,f_a)补偿雷达回波信号中的距离方位耦合相位误差和由雷达接收机的运动引起的多普勒频移误差，得到新的两维频域回波信号G₁(f_r,f_a)为：G₁(f_r,f_a)＝G(f_r,f_a)·H₂(f_r,f_a)；7）对经过剩余相位误差补偿后的雷达回波信号G₁(f_r,f_a)做逆Chirp-z变换，得到去除距离向距离徙动空变性的回波信号s₃(t_r,f_a)；8）根据去除距离向距离徙动空变性的回波信号s₃(t_r,f_a)构造方位压缩函数以对雷达回波信号的方位向脉冲进行压缩，得到脉冲压缩以后的雷达回波信号：s₄(t_r,f_a)=s₃(t_r,f_a)·H₃(f_a)；9）对脉冲压缩以后的雷达回波信号s₄(t_r,f_a)做方位向逆傅里叶变换，得到时域成像结果，并对该时域成像结果进行插值校正，获得目标图像。