[发明专利]一种合成孔径雷达自适应FFBP成像方法

摘要

本发明提出一种合成孔径雷达自适应FFBP成像方法，解决了现有FFBP成像方法计算效率较低的问题。其实现步骤为：(1)对合成孔径雷达的回波信号进行距离向匹配滤波；(2)获取子孔径图像；(3)对子孔径图像进行多次基二融合；(4)对融合后的第一幅子孔径图像进行目标检测；(5)获取其余子孔径图像中目标像素点坐标；(5)对所有子孔径图像自适应插值；(7)对插值后的所有子孔径图像进行一次基二融合；(8)将前级子孔径图像中目标像素点坐标传递至本级；(9)重复步骤(5)至(8)，最终形成一幅全孔径SAR图像。本发明成像过程中，保留目标像素点并剔除杂波背景，减少了数据量并降低了插值次数，提高了计算效率。

主权项

1.一种合成孔径雷达自适应FFBP成像方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)对合成孔径雷达的回波信号进行距离向匹配滤波：对合成孔径雷达发射的线性调频信号st(tr)的回波信号进行去载频，得到基频信号s(tr，ta；p)，并对基频信号s(tr，ta；p)进行距离向匹配滤波，得到合成孔径雷达全孔径的距离压缩信号src(tr，ta；p)，其中tr为快时间，ta为慢时间，p表示目标的坐标；(2)获取合成孔径雷达的子孔径图像：(2a)假设FFBP算法需要进行x级图像融合，x≥2且为整数，将合成孔径雷达的全孔径均匀分割为长度为L/N的N个子孔径，其中，L为合成孔径雷达全孔径的长度，N＝2x；(2b)建立每个子孔径的极坐标系，并将每个子孔径的距离压缩信号s_rc(t_r，t_a；p)后向投影至相应子孔径的极坐标系中，得到包含N幅按子孔径先后顺序从小到大排列的第一级图像集合S^[1]，其中，表示第i个子孔径图像，(·)^[·]表示当前图像所在的级数；(3)对第一级图像集合S[1]中的N幅子孔径图像进行多次基二融合：对第一级图像集合S[1]中的N幅子孔径图像进行(k‑1)次基二融合，得到包含N/2(k‑1)幅子孔径图像的第k级图像集合S[k]，融合后的子孔径图像角域分辨率达到λmin/2Lrad，并将S[k]中的N/2(k‑1)幅子孔径图像按孔径先后顺序从小到大编号，λmin表示发射信号最小波长；(4)对第k级图像集合S^[k]中的第一幅子孔径图像进行目标检测：对第k级图像集合S^[k]中第一幅子孔径图像进行目标检测，得到第一幅子孔径图像中的目标像素点的坐标(5)获取坐标在子孔径图像中对应的坐标将中的目标像素点坐标传递至S^[k]中除的其余子孔径图像，得到坐标在子孔径图像中对应的坐标其中n表示子图像的序号，且n＝2，3，……，N/2^(k‑1)；(6)对第k级图像集合S[k]中的N/2(k‑1)幅子孔径图像进行自适应插值：根据第一幅子孔径图像中目标像素点的坐标和坐标在子孔径图像中对应的坐标在第k级图像集合S^[k]的N/2^(k‑1)幅子孔径图像中对目标像素点进行插值，并将杂波像素点置零，得到插值后的图像集合S′^[k]；(7)将S′[k]中的所有子孔径图像进行一次基二融合：将S′[k]中的N/2(k‑1)幅子孔径图像进行一次基二融合，得到包含N/2[k‑2]幅子孔径图像的第(k+1)级子孔径图像集合S[k+1]，并将S[k+1]中的N/2[k‑2]幅子孔径图像按孔径先后顺序从小到大编号；(8)将子孔径图像中的目标像素点坐标传递给子孔径图像将第k级图像集合S^[k]中第一幅子孔径图像中的目标像素点坐标传递至第(k+1)级图像集合S^[k+1]的第一幅子孔径图像得到第一幅子孔径图像中的目标像素点的坐标(9)令k＝k+1，并重复步骤(5)至步骤(8)，直到形成一幅只包含目标像素点的全孔径SAR图像。