專利名稱：一種星載滑動聚束合成孔徑雷達的信號處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種對合成孔徑雷達信號進行處理的方法，特別涉及一種滑動聚束模式大場景斜視條件下的信號處理方法。
背景技術(shù)：
合成孔徑雷達(SAR)是ー種對地偵察成像的典型雷達系統(tǒng)，主要用于軍事偵察和災害監(jiān)測，它是目前能夠?qū)崿F(xiàn)全天吋，全天候工作的重要微波遙感儀器之一。目前，常見的合成孔徑雷達工作模式主要有條帶模式、掃描模式、聚束模式、滑動聚束模式以及TOPS模式等等。在這幾種SAR成像模式中，條帶模式可以實現(xiàn)方位向?qū)挏y繪帯，然而難以實現(xiàn)高分辨率；掃描模式下雖然可以同時獲得距離向上和方位向上寬的測繪帶，但是以犧牲分辨率為代價的，其分辨率比同等情況下的條帶模式更低；聚束模式雖然可以獲得高分辨率，然而其方位向上的測繪帶很小，只有一個波束足跡的大??；滑動聚束模式可以突破聚束模式的限制，不僅可以實現(xiàn)高分辨率也可以實現(xiàn)寬的方位向測繪帯?；瑒泳凼Ｊ降奶幚硭惴ㄖ饕凶涌讖椒椒ㄒ约盎诜轿幌蝾A處理的方法。其中子孔徑處理滑動聚束模式的信號處理框圖如圖I所示?；诜轿幌蝾A處理的滑動聚束處理框圖如圖2所示?，F(xiàn)有滑動聚束合成孔徑雷達的信號處理方法可以概括為采集回波信號，采用子孔徑或者是采用方位向預處理的方法降低PRF，避免成像的方位向模糊，再采用常規(guī)的算法，比如CS算法，RD算法，RMA算法進行成像。在衛(wèi)星或者飛機實際飛行過程中，由于控制或其它原理，可能會造成天線相位中心指向的目標多普勒頻移并不為零，天線相位中心存在一定程度的斜視角。斜視角的存在將造成雷達成像時會信噪比損失，方位模糊度下降，圖像偏移。另外，星載合成孔徑雷達波束照射的范圍大，尤其是高分辨率成像中，場景的空變性不能夠忽略?，F(xiàn)有的滑動聚束SAR成像算法沒有考慮到斜視角下的情況，也沒有考慮對大場景下的情況進行場景空變性的補償，沒有對各個子孔徑的相位進行一致性補償(在多個子孔徑進行最后拼接時會影響圖像質(zhì)量)，以上的三個方面都會影響成像質(zhì)量。因此，必需研制一種能夠在大場景斜視條件下提高圖像質(zhì)量的滑動聚束SAR成像算法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種星載滑動聚束合成孔徑雷達的信號處理方法，能夠在大場景斜視條件下提高成像質(zhì)量。本發(fā)明包括如下技術(shù)方案一種星載滑動聚束合成孔徑雷達的信號處理方法，其特征在于，包括如下步驟(I)對采集的滑動聚束合成孔徑雷達原始數(shù)據(jù)進行子孔徑劃分；(2)對劃分后的每ー個子孔徑數(shù)據(jù)分別進行如下處理 進行方位向FFT變換；將方位向傅里葉變換后的數(shù)據(jù)乘以變標因子；進行距離向FFT變換，然后進行距離壓縮及距離徙動校正；進行距離向逆FFT變換；逆FFT變換后做方位向壓縮并補償剩余相位；方位向壓縮后進行二次項補償；然后進行方位向逆FFT變換；方位向逆FFT變換后進行去調(diào)頻處理；(3)對處理后的子孔徑數(shù)據(jù)進行合成，合成一個全孔徑數(shù)據(jù)； (4)對全孔徑數(shù)據(jù)進行方位向FFT變換；(5)進行殘留調(diào)頻補償；(6)進行方位向逆FFT變換；(7)進行Specan補償，使得信號具有相位保持性。所述步驟(2)中變標因子的公式如下
權(quán)利要求
1.一種星載滑動聚束合成孔徑雷達的信號處理方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)對采集的滑動聚束合成孔徑雷達原始數(shù)據(jù)進行子孔徑劃分； (2)對劃分后的每一個子孔徑數(shù)據(jù)分別進行如下處理 進行方位向FFT變換；將方位向傅里葉變換后的數(shù)據(jù)乘以變標因子；進行距離向FFT變換，然后進行距離壓縮及距離徙動校正；進行距離向逆FFT變換丨逆？ !1變換后做方位向壓縮并補償剩余相位；方位向壓縮后進行二次項補償；然后進行方位向逆FFT變換；方位向逆FFT變換后進行去調(diào)頻處理； (3)對處理后的子孔徑數(shù)據(jù)進行合成，合成一個全孔徑數(shù)據(jù)； (4)對全孔徑數(shù)據(jù)進行方位向FFT變換； (5)進行殘留調(diào)頻補償； (6)進行方位向逆FFT變換； (7)進行Specan補償，使得信號具有相位保持性。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述步驟(2)中變標因子的公式如下
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述步驟(2)中，方位向壓縮并補償剩余相位的方位向壓縮函數(shù)為
全文摘要
本發(fā)明公開了一種星載滑動聚束合成孔徑雷達的信號處理方法，對滑動聚束SAR的原始回波數(shù)據(jù)進行劃分子孔徑處理；用CS算法進行距離向壓縮及距離徙動校正；在CS算法中引入斜視角的補償；對場景的空變性進行補償；CS變標因子中以全孔徑的多普勒參數(shù)為基準，將各個子孔徑的距離徙動量都調(diào)為一致；在頻域進行方位向壓縮及二次項補償，在時域進行去調(diào)頻處理；將各個子孔徑的數(shù)據(jù)進行拼接以恢復全孔徑的分辨率；最后通過SPECAN處理，使得信號具有相位保持性。采用本發(fā)明的方法，能夠在大場景斜視條件下提高成像質(zhì)量。
文檔編號G01S13/90GK102680974SQ201210168820
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月25日
發(fā)明者李財品, 譚小敏 申請人:西安空間無線電技術(shù)研究所