[发明专利]双基地前视合成孔径雷达动目标速度误差函数构造方法有效
| 申请号： | 201410136264.X | 申请日： | 2014-04-08 |
| 公开（公告）号： | CN103869318A | 公开（公告）日： | 2014-06-18 |
| 发明（设计）人： | 李中余;武俊杰;孙稚超;杨海光;黄钰林;杨建宇 | 申请（专利权）人： | 电子科技大学 |
| 主分类号： | G01S13/90 | 分类号： | G01S13/90 |
| 代理公司： | 成都宏顺专利代理事务所(普通合伙) 51227 | 代理人： | 周永宏 |
| 地址： | 611731 四川省成*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种双基地前视合成孔径雷达动目标速度误差函数构造方法，本发明的方法首先在双基地前视SAR模式下推导出动目标多普勒质心和多普勒调频率并构造出动目标方位信号，接着利用存在速度估计误差的参考函数与动目标方位信号进行相关积分处理，最后分别提取出不同动目标速度估计误差下相关积分结果的最大值构造出速度误差函数。该速度误差函数不但全面对动目标运动对成像的影响进行了定量分析研究，还可以用来完成双基地前视SAR动目标运动补偿、确定方位自聚焦最优步长选择等，从而可高效率、高精度地实现双基地前视SAR动目标的聚焦成像。 | ||
| 搜索关键词： | 基地 合成孔径雷达 目标 速度 误差 函数 构造 方法 | ||
【主权项】：
1.一种双基地前视SAR动目标速度误差函数构造方法，具体包括如下步骤：步骤一：系统参数初始化，设P为成像区域中的动目标，假设其距离向和方位向的运动速度分别为vr和va；双基地前视SAR发射站与动目标P的斜视距离为RT，发射站速度为VT，发射站飞行方向与波束中心夹角为θ；接收站与动目标P的斜视距离为RR，发射站速度为VR，接收站飞行方向与波束中心夹角为零度；步骤二：获取双基地前视SAR模式下动目标的多普勒质心和多普勒调频率，双基地前视SAR模式下，动目标P的多普勒质心fdc为：f dc = V R - v r λ + V T cos θ - v r cos θ - v a sin θ λ f dr = v a 2 λR R + ( V T sin θ + v r sin θ - v a cos θ ) 2 λR T f dc ′ = V R - ( v r + Δv r ) λ + V T cos θ - ( v r + Δv r ) cos θ - ( v a + Δ v a ) sin θ λ = f dc + Δ f dc Δf dc = - Δv r λ - Δv r cos θ + Δv a sin θ λ ; f dr ′ = ( v a + Δ v a ) 2 λR R + ( V T sin θ + ( v r + Δv r ) sin θ - ( v a + Δv a ) cos θ ) 2 λR T = f dr + Δf dr Δf dr = 2 v a Δv a + Δv a 2 λR R + 2 ( V T sin θ + v r sin θ - v a cos θ ) ( Δv r sin θ - Δ v a cos θ ) + ( Δ v r sin θ - Δ v a cos θ ) 2 λ R T S ( t ) = rect [ t T ] exp { j 2 π ( f dc t + 1 2 f dr t 2 ) } S ref ( t ) = rect [ t T ] exp { j 2 π ( f dc ′ + 1 2 f dr ′ t 2 ) } = rect [ t T ] exp { j 2 π ( f dc t + 1 2 f dr t 2 ) } exp { j 2 π ( Δf dc t + 1 2 Δf dr t 2 ) } S cmp ( t ) = ∫ - ∞ ∞ S ( ζ ) · S ref * ( ζ - t ) dζ = ∫ - ∞ ∞ rect [ ζ T ] · rect [ ζ - t T ] exp - j 2 π 1 2 Δ f dr ζ 2 + ( - f dr t + Δ f dc - Δ f dr t ) ζ + 1 2 f dr t 2 - f dc t - Δ f dc t + 1 2 Δ f dr t 2 dζ = ∫ - ∞ ∞ rect [ ζ T ] · rect [ ζ - t T ] exp { - j 2 π ( a ζ 2 + dζ + c ) } dζ = ∫ - ∞ ∞ rect [ ζ T ] · rect [ ζ - t T ] exp { - j 2 π ( a ( ζ + b 2 a ) 2 + c - b 2 4 a ) } dζ = exp { - j 2 π ( c - b 2 4 a ) } · L ( t ) ![]()
b=-fdrt+Δfdc-Δfdrt，c = 1 2 f dr t 2 - f dc t - Δf dc t + 1 2 Δf dr t 2 , L ( t ) = ∫ - ∞ ∞ rect [ ζ T ] · rect [ ζ - t T ] exp { - j 2 πa ( ζ + b 2 a ) 2 } dζ L ( t ) = ∫ - T / 2 t + T / 2 exp { - j 2 πa ( ζ + b 2 a ) 2 } dζ L ( t ) = ∫ - T / 2 + t T / 2 exp { - j 2 πa ( ζ + b 2 a ) 2 } dζ η = 2 a ( ζ + b 2 a ) , L ( t ) = 1 2 a ∫ 2 a ( b 2 a - T / 2 ) 2 a ( t + T / 2 b 2 a ) exp { - j π 2 η 2 } dη L ( t ) = 1 2 a ∫ 2 a ( b 2 a - T / 2 + t ) 2 a ( T / 2 + b 2 a ) exp { - j π 2 η 2 } dη ![]()
L(t)取得最大值，则，t<0时：L ( t = Δf dc f dr ) = 1 2 a ∫ 2 a ( | Δf dc f dr | ) 2 a ( T / 2 ) exp { - j π 2 η 2 } dη L ( t = Δf dc f dr ) = 1 2 a ∫ 2 a ( - T / 2 ) 2 a ( T / 2 - | Δ f dc f dr | ) exp { - j π 2 η 2 } dη L ( t = Δf dc f dr ) = 1 2 a ( ∫ 0 2 a ( T / 2 ) exp { - j π 2 η 2 } dη + ∫ 0 2 a ( T / 2 - | Δf dc f dr | ) exp { - j π 2 η 2 } dη ) F vef ( Δv a , Δv r ) = | S cmp ( t = Δf dc f dr ) | = 1 2 a | ∫ 0 2 a ( T / 2 ) exp { - j π 2 η 2 } dη + ∫ 0 2 a ( T / 2 - | Δf dc f dr | ) exp { - j π 2 η 2 } dη | = 1 2 a [ C ( T a ) + C ( 2 a ( T / 2 - | Δf dc f dr | ) ) ] 2 + [ S ( T a ) + S ( 2 a ( T / 2 - | Δf dc f dr | ) ) ] 2 C ( x ) = ∫ 0 x cos ( π 2 x 2 ) dx , S ( x ) ∫ 0 x sin ( π 2 x 2 ) dx ,
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