[发明专利]基于调频连续波的SAR实时成像方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达成像技术领域，特别是一种基于调频连续波的合成孔径雷达实时成像方法，主要用于目标检测。

背景技术

合成孔径雷达SAR是一种运动的雷达接收静止地物回波序列信号的成像系统。调频连续波是在一个脉冲重复间隔内连续地发射信号，其能量分布在整个脉冲重复周期内，占空比为100％。基于调频连续波的SAR一般采用Dechirp接收方式，即将回波信号与参考信号进行混频，得到差频信号，该差频信号的频率反映了目标的距离信息。2009年西安电子科技大学梁毅博士在其毕业论文《调频连续波SAR信号处理》一文中，介绍了基于调频连续波的SAR的一种改进的距离多普勒算法，其所做的研究是基于仿真数据的，没有进行实测数据的处理。然而，在实际的SAR平台运动过程中，由于平台经常会受到各种因素的影响而存在波动，造成载机航迹发生偏移，使得目标的距离、载机的速度、目标与载机之间的角度等各个参数与预设值之间出现误差。另一方面，由于载机的参数由惯导GPS测量，而目前国内的惯导精度比较低，造成了实际载机参数值和测量载机参数值之间的误差。在仿真数据中，由于不能完全预设这些运动误差，因而如果将处理仿真数据的方法直接应用到实测数据中，由于运动误差的存在，目标得不到准确的聚焦，将造成图像模糊等问题。

发明内容：

本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种基于调频连续波的SAR实时成像方法，以增强处理仿真数据的成像方法在处理实测数据时的有效性，提高SAR成像的分辨率。

为实现上述目的，本发明包括如下步骤：

(1)对雷达接收回来的原始数据进行预滤波；

(2)对预滤波后的数据沿方位向分成48个数据块，每个数据块的方位向点数为1024；

(3)对预滤波后的一个数据块进行多普勒中心估计，根据估计值计算出载机的斜视角度：

θ0=arcsinλf^dc2v]]>

其中，λ为雷达发射信号的载波波长，v为载机的速度；

对预滤波后的一个数据块进行走动校正和多普勒中心平移；

对走动校正和中心平移后的数据在距离向做逆傅里叶变化IFFT；

(4)根据惯导得到的载机参数v，以及估计得到的载机斜视角度θ₀，计算理想多普勒调频率值k_a；

(7)根据图像偏置法对做完IFFT的数据进行多普勒调频率估计，得到实际多普勒调频率值

(8)根据实际多普勒调频率值与理想多普勒调频率值，计算出载机在一个数据块上的平均加速度值：

a=λ(k^a-ka)2]]>

将这个值作为本数据块方位向正中间的加速度值，即第512个方位点的加速度值；

(9)重复步骤(3)到(8)，对其他数据块进行运算，得到48个数据块分别在其方位向正中间的加速度值，在每两个加速度值之间进行1024点的插值，得到49152个加速度值，此时，每个方位点都对应了一个加速度值，根据这些加速度值，通过第一次累加，得到载机在每个方位点的速度值：