[发明专利]一种合成孔径雷达方位预处理的两级滤波的方法

说明书

技术领域

本发明涉及合成孔径雷达(SAR)信号处理领域，尤其是一种合成孔径雷达方位预处理的两级滤波的实现方法。

背景技术

合成孔径雷达(SAR)是一种对地面目标进行成像观测的微波遥感手段。具有能够全天时全天候工作的优点，因而广泛应用于国防、自然资源勘探、灾害监测等领域。实时成像处理器通过对SAR系统采集到的目标回波信号进行处理实时形成雷达图像，对于具有时效性要求的应用而言是SAR系统必不可少的重要组成部分。在通常的机载SAR系统中，为了降低方位模糊，提高图像的信噪比，雷达发射的探测脉冲的频率往往高于要求的脉冲频率，等效于方位向系统的带宽远高于信号的带宽。考虑到SAR的数据量比较大，并且有效信号的带宽相对较低，因此在成像处理器中通常采用方位向预滤波降采样技术来减少数据量，降低对处理器运算、存储等能力的压力，同时保证雷达图像的性能指标。

SAR实时成像处理器的方位预滤波通常采用FIR滤波器，考虑到运算和缓存量的限制，滤波器阶数的选择一般都会比较适中。一方面，阶数不能过大，以免增加过多的计算量和数据缓存量；另一方面，还要在有限的阶数条件下，设计尽可能优化的滤波器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种合成孔径雷达方位预处理的两级滤波的方法，以实现合成孔径雷达方位预处理快速、高效的要求。

为达到上述目的，本发明提供了一种合成孔径雷达方位预处理的两级滤波的方法，其主要步骤包括：

按照实时处理器的处理时间要求及数据量的大小要求设置滤波器的阶数；

按照设置好的阶数选择相应的滤波器；

对经过采样后的接收信号进行预滤波；

对预滤波后的数据进行降采样；

对于滤波后的数据进行高性能滤波；

对高性能滤波后的数据进行后续处理；

上述方案中，所述按照实时处理器的处理时间要求及数据量的大小要求设置滤波器的阶数，具体包括：假设实时处理系统要求的预滤波总时间不能超过T，而滤波器每增加一阶所需多消耗的计算时间为N，则预滤波器的阶数不能超过T/N。

上述方案中，所述按照设置好的阶数选择相应的滤波器，具体包括：根据对滤波器类型的要求、对滤波器截止频率的要求、对滤波器阶数的要求、对滤波器的通带起伏以及阻带衰减的要求，选择响应的频域滤波器。

上述方案中，所述对经过采样后的接收信号进行预滤波，具体包括：假设方位向的采样间隔为Δx，在距离为R的目标的第n次回波用r(nΔ_x)来表示，用y(mΔ_x)表示滤波器的系数，则预处理滤波器的输出为：

q(kΔx)=Σm=0N-1r(kΔx-mΔx)y(mΔx)]]>

上述方案中，所述对预滤波后的数据进行降采样，具体包括：在得到q(kΔ_x)的预滤波输出后，通过对信号进行抽取的方法进行降采样，得到降采样信号q(nγΔ_x)，其中γ为降采样系数。

上述方案中，所述对于滤波后的数据进行高性能滤波，具体包括：对数据量减小后的离散信号，选择高阶的滤波器进行再次滤波，提取有效信号，为后续处理提供高质量的数据。

上述方案中，所述对高性能滤波后的数据进行后续处理，具体包括：根据雷达数据的获取方式以及飞行参数，继续进行方位向的滤波处理，或者直接结合方位向的成像进行处理。