一種合成孔徑雷達(dá)地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于SAR(synthetic aperture radar,合成孔徑雷達(dá)）技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種 SAR-GMTI (synthetic aperture radar ground moving target indication，合成孔徑雷達(dá) 地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)）方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)是SAR應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域在軍事情報(bào)監(jiān)視、空對(duì)地打擊和大 范圍地面交通監(jiān)管等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。SAR-GMTI系統(tǒng)通過(guò)在飛行平臺(tái)上搭載兩副或 多副SAR天線對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，現(xiàn)有的SAR-GMTI方法主要為DPCA(displaced地ase centre antenna,偏置天線相位中屯、）方法。
[0003] DPCA方法利用在很短時(shí)間間隔內(nèi)獲得的兩幅復(fù)圖像通過(guò)雜波對(duì)消的方法實(shí)現(xiàn)雜 波抑制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)。然而在實(shí)際工程中，由于DPCA方法受到通道不平衡和干 設(shè)相位整體漂移的限制，通常經(jīng)過(guò)DPCA方法處理后，雜波對(duì)消后的幅度圖像中雜波殘留十 分嚴(yán)重，因此DPCA方法不能將雜波完全抑制，最終導(dǎo)致DPCA方法的地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)效果 不理想?，F(xiàn)有的DPCA方法不能將雜波完全抑制，影響了運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種合成孔徑雷達(dá)地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法。該方法具有較好的雜波抑 制效果，能顯著抑制雜波殘留，可顯著提高地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)性能。
[0005] 本發(fā)明技術(shù)方案的基本原理是；通過(guò)分析兩幅復(fù)圖像中相同位置區(qū)域的雜波相 關(guān)性發(fā)現(xiàn)，有目標(biāo)區(qū)域和無(wú)目標(biāo)區(qū)域的區(qū)域雜波相關(guān)性不同，而且兩幅復(fù)圖像幅度不平衡 不會(huì)引起區(qū)域雜波相關(guān)性的變化，兩幅圖像的干設(shè)相位整體漂移也不會(huì)引起區(qū)域雜波相關(guān) 性的變化，該樣采用區(qū)域雜波相關(guān)性指標(biāo)對(duì)初步的檢測(cè)結(jié)果做進(jìn)一步加權(quán)處理，就可抑制 通道不平衡和干設(shè)相位整體漂移引起的雜波殘留，進(jìn)而達(dá)到更優(yōu)良的地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)效 果。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0007] 假設(shè)兩副天線在極短的時(shí)間間隔（< 10ms)內(nèi)對(duì)同一區(qū)域成像獲得尺寸相同的兩 幅復(fù)圖像II和I 2,且兩幅復(fù)圖像的對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)已完成配準(zhǔn)，兩幅復(fù)圖像中相同坐標(biāo)位置的 像素稱為一個(gè)像素對(duì)。
[000引步驟一：確定區(qū)域窗口大小
[0009] 根據(jù)SAR圖像先驗(yàn)知識(shí)，在兩幅復(fù)圖像的相同位置處選定一塊無(wú)目標(biāo)均勻雜波區(qū) 域，區(qū)域尺寸的大小為mXn，m和n的數(shù)值根據(jù)實(shí)際情況確定，m和n必需為奇數(shù)，通常初始 值設(shè)為5X5。按照下式計(jì)算所選定區(qū)域兩幅復(fù)圖像的相關(guān)系數(shù)Pmx。；
[0010]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種合成孔徑雷達(dá)地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法，假設(shè)兩副天線在極短的時(shí)間間隔內(nèi)對(duì)同 一區(qū)域成像獲得尺寸相同的兩幅復(fù)圖像^和12，且兩幅復(fù)圖像的對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)已完成配準(zhǔn)， 兩幅復(fù)圖像中相同坐標(biāo)位置的像素稱為一個(gè)像素對(duì)，其特征在于，包括下述步驟： 步驟一：確定區(qū)域窗口大小： 在兩幅復(fù)圖像的相同位置處選定一塊無(wú)目標(biāo)均勻雜波區(qū)域，區(qū)域尺寸的大小為mXn，m和n的數(shù)值根據(jù)實(shí)際情況確定，m和n必需為奇數(shù)，按照下式計(jì)算所選定區(qū)域兩幅復(fù)圖像的 相關(guān)系數(shù)P
上式中，（?r表示取共軛運(yùn)算，Ijk，1)和i2(k，1)分別是兩幅復(fù)圖像1:和12中所選 定無(wú)目標(biāo)均勻雜波區(qū)域且坐標(biāo)為（k，1)的像素；判斷PmXn是否收斂于1，如果不收斂于1， 則擴(kuò)大m和n的數(shù)值，重新按照公式一計(jì)算pmXn值，直至pmXn收斂于1，此時(shí)m和n的數(shù) 值即為選定的區(qū)域窗口尺寸，記為叫和n^ 步驟二：計(jì)算兩幅復(fù)圖像每一個(gè)像素對(duì)的區(qū)域相關(guān)系數(shù)和區(qū)域雜波相關(guān)系數(shù)： 設(shè)（i，j)是兩幅復(fù)圖像任意像素的坐標(biāo)，利用下式計(jì)算復(fù)圖像像素Mi，」）和復(fù)圖像 像素I2(i，j)之間的區(qū)域相關(guān)系數(shù)/V,,。（O'):
利用下式計(jì)算復(fù)圖像像素Mi，j)和復(fù)圖像像素I2(i，j)之間的區(qū)域雜波相關(guān)系數(shù)
步驟三：按照下式計(jì)算計(jì)算像素（i，j)的區(qū)域相關(guān)比
步驟四：利用下式計(jì)算像素（i，j)的區(qū)域相關(guān)比加權(quán)幅度WDPCA(i，j):
步驟五：利用下式計(jì)算所有像素的區(qū)域相關(guān)比加權(quán)幅度的均值ETOrcA:
x和y分別是整幅復(fù)圖像的方位向像素點(diǎn)數(shù)和距離向像素點(diǎn)數(shù)； 步驟六：目標(biāo)判決： 將每一個(gè)像素的區(qū)域相關(guān)比加權(quán)幅度WDPCA(i，j)與ETOrcA做比較，如果WDPCA(i，j)彡ETOrcA，令WDPCA(i，j) = 1，如果WDPCA(i，j) <ETOrcA，令WDPCA(i，j) = 0 ;最 終區(qū)域相關(guān)比加權(quán)幅度WDPCA(i，j)為1的像素為目標(biāo)。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種合成孔徑雷達(dá)地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法。技術(shù)方案包括下述步驟：步驟一：確定區(qū)域窗口大??；步驟二：計(jì)算兩幅復(fù)圖像每一個(gè)像素對(duì)的區(qū)域相關(guān)系數(shù)和區(qū)域雜波相關(guān)系數(shù)；步驟三：計(jì)算像素的區(qū)域相關(guān)比；步驟四：計(jì)算像素的區(qū)域相關(guān)比加權(quán)幅度；步驟五：計(jì)算所有像素的區(qū)域相關(guān)比加權(quán)幅度的均值；步驟六：目標(biāo)判決。發(fā)明具有較好的雜波抑制效果，能顯著抑制雜波殘留，可顯著提高地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)性能。
【IPC分類】G01S13-90
【公開(kāi)號(hào)】CN104569978
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510043453
【發(fā)明人】高貴, 王肖洋, 周石琳, 歐陽(yáng)克威
【申請(qǐng)人】中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月28日