專利名稱：雙基sar的變標逆傅里葉變換成像方法
技術領域：
本發(fā)明屬于雷達技術領域，涉及成像仿真，具體地說是一種雙基合成孔徑雷達SAR的成像方法，可以有效地進行長基線情形下的雙基SAR數(shù)據(jù)處理。
背景技術：
雙基SAR由于發(fā)射天線和接受天線安裝在不同的平臺上，具有很多單基SAR不具備的優(yōu)點，在軍事應用、資源調查、地殼形變監(jiān)測等方面有著廣闊的應用前景，受到了越來越多的關注。然而，不同于單基SAR，雙基SAR的斜距歷程是雙根號之和，直接利用駐相點原理無法獲得精確的目標二維頻譜。而高精度的雙基頻譜是在頻率域設計快速成像算法的前提，近年來提出了多種雙基頻譜，如文獻Focusing bistatic synthetic apertureradar using dip move out.1EEE Trans.0n Geoscience and Remote Sensing,2004,42(7): 1362-1376 中提出的的側視傾角雙基譜；文獻 Models and useful relations forbistatic SAR processing, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing,2004,42(10):2031-2038 中提出的 Loffeld 雙基頻譜(LBF 譜);文獻 A comparisonofpoint target spectrum derived for bistatic SAR processing 中提出的級數(shù)反演譜雙基頻譜。但這些頻譜都為某種條件下的近似譜，基于這些頻譜設計出的成像算法無法處理長基線情形下的雙基SAR數(shù)據(jù)。時域方法雖然可以實現(xiàn)長基線情形下的數(shù)據(jù)處理，但需要很大的運算量，效率低。發(fā)明內容:本發(fā)明的 目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提出一種雙基SAR的變標逆傅里葉變換成像方法，以實現(xiàn)長基線情形下雙基SAR數(shù)據(jù)的快速處理。本發(fā)明的具體步驟如下:(I)對雙基SAR的雷達回波信號利用幾何關系公式方法GBF獲得信號嚴格解析的二維頻譜表達式S ( Δ kK, kx)；(2)將二維頻譜表達式S(AkK，kx)在距離波數(shù)基頻處進行二階泰勒展開，得到包含雙基SAR的方位聚焦函數(shù)(K，距離徙動因子Ct1和距離壓縮項Φ2的信號表達式S1 ( Δ kE, kx)；(3)將雙基SAR的距離徙動因子Φ I在場景中心處進行一階泰勒展開Φ !=Bxo+ Δ Rb/Cxtl,為變標逆傅里葉變換做準備，其中Bxtl為常數(shù)項，Cxtl為距離徙動項的一次項系數(shù)，△ Rb為對應場景中心的距離位置；(4)構造參考點匹配濾波函數(shù):凡 〃(化人)=611)(._31.()-/從〗/2匕；)，其中，
b,M = Ibla-1 ’七 0為距離壓縮項φ2在場景中心處的值，kx為方位波數(shù)，j為虛數(shù)單位，b=c2/2 π y, y為發(fā)射信號的調頻率；將該匹配濾波函數(shù)與步驟(2)得到的包含雙基SAR的方位聚焦函數(shù)Atl，距離徙動因子和距離壓縮項Φ2的信號相乘，實現(xiàn)匹配濾波，補償?shù)艟嚯x頻率的二次項相位，得到匹配濾波后的信號S2 ( Δ kE, kx)；(5)對匹配濾波后的信號S2(AkK，kx)進行變標逆傅里葉Chirp-Z變換，消除信號的距離徙動；5a)將步驟(4)的信號與二次相位
權利要求
1.一種雙基SAR的變標逆傅里葉變換成像方法，包括以下步驟: (1)對雙基SAR的雷達回波信號利用幾何關系公式方法GBF獲得信號嚴格解析的二維頻譜表達式S(AkK，kx)； (2)將二維頻譜表達式S(AkK，kx)在距離波數(shù)基頻處進行二階泰勒展開，得到包含雙基SAR的方位聚焦函數(shù)Φ。，距離徙動因子Ct1和距離壓縮項Φ2的信號表達式S1(Ak1^kx)； (3)將雙基SAR的距離徙動因子Ct1在場景中心處進行一階泰勒展開Ct1=Bxc^AIVCxci,為變標逆傅里葉變換做準備，其中Bxtl為常數(shù)項，Cxo為距離徙動項的一次項系數(shù)，ARb為對應場景中心的距離位置； (4)構造參考點匹配濾波函數(shù)
2.根據(jù)權利要求1所述的雙基SAR的變標逆傅里葉變換成像方法，其中步驟(I)所述的對雙基SAR的雷達回波信號利用幾何關系公式方法GBF獲得信號的嚴格解析的二維頻譜S ( Δ kE, kx)，通過如下公式進行:
3.根據(jù)權利要求6所述的雙基SAR的變標逆傅里葉變換成像方法，其中步驟(6)所述的對經過變標校正徙動后的信號進行方位壓縮，通過如下公式進行:(r,kx) = exp j (Rb + A1 tan / ).^4k2Recos2 β0-^γ其中，為半雙基角β在距離 波數(shù)中心處的值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用于雙基SAR的變標逆傅里葉變換Chirp-Z成像算法，主要解決現(xiàn)有方法在長基線情形下成像效果不理想的問題。其實現(xiàn)步驟是(1)利用幾何關系公式方法GBF獲得信號嚴格解析的二維頻譜表達式；(2)對此二維頻譜表達式在距離波數(shù)基頻處進行泰勒展開，保留到二次項；(3)利用參考點的參數(shù)對距離頻率的二次項進行相位補償；(4)通過Chirp-Z變標算法對二次相位補償后的信號進行空變的距離徙動校正；(5)對徙動校正后的信號進行方位壓縮;(5)通過一次逆傅里葉變換得到最終的成像結果。本發(fā)明可以實現(xiàn)長基線情形下的雙基SAR信號的快速成像處理，成像過程僅需要快速傅里葉變換和相位復乘操作，具有很高的效率，可用于實時成像。
文檔編號G01S7/41GK103149554SQ20131004417
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月2日 優(yōu)先權日2013年2月2日
發(fā)明者陳士超, 邢孟道, 保錚, 曾樂天 申請人:西安電子科技大學