[发明专利]确定微波三维成像中相位中心时空分布的方法

说明书

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，尤其涉及一种确定微波三维成像中相位中心时空分布的方法。

背景技术

微波三维成像是在传统二维成像基础上发展起来的一种新型微波成像技术，可获取观测对象散射特性的三维空间分布信息，实现三维分辨成像。现阶段已发展了多种微波三维成像新模式，包括多基线层析SAR，阵列下视3-D SAR，圆迹SAR，圆柱扫描SAR等。无论哪种微波三维成像模式，都是通过设计多相位中心空时分布来实现三维分辨的。

然而，现有的微波三维成像的相位中心时空分布设计都是针对特定的三维成像模式展开的，目前还未见通过对微波三维成像的相位中心时空分布进行统一设计的方法，各类设计方法的适用范围小，无法统一设计任意微波三维成像模式的相位中心时空分布。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术问题，本发明提供了一种确定微波三维成像中相位中心时空分布的方法，以实现微波三维成像的相位中心时空分布的统一设计。

(二)技术方案

本发明提供了一种确定微波三维成像中相位中心时空分布的方法。该方法包括：步骤A，接收输入的空间域相位中心分布形状信息、系统参数和分辨率指标，其中，系统参数包括：雷达中心波长f_c和相位中心分布方向的波束宽度φ；分辨率指标为：两个正交的观测视角变化方向的分辨率指标，即第一方向分辨率ρ₁和第二方向分辨率ρ₂，和距离向分辨率ρ₃；步骤B，构建三维波数域坐标系(k_x，k_y，k_z)，其中，k_x，k_y，k_z分别为空间直角坐标系x，y，z三个方向的波数；步骤C，在三维波数域坐标系(k_x，k_y，k_z)下，根据空间域相位中心分布形状信息确定三维波数域信号频谱的支撑域形状；步骤D，根据雷达中心波长f_c、分辨率指标，以及三维波数域信号频谱的支撑域形状计算两个正交方向上观测视角范围(β₁、β₂)以及信号带宽B；以及步骤E，根据相位中心分布方向的波束宽度φ和信号带宽B计算相位中心空间分布采样约束，该相位中心空间分布采样约束和两个正交方向上观测视角范围(β₁、β₂)组成微波三维成像中相位中心的时空分布。

(三)有益效果

本发明确定微波三维成像中相位中心时空分布利用了微波三维成像的共性规律，可对多种微波三维成像的多相位中心时空分布进行统一的设计，使用范围广。

附图说明

图1为根据本发明实施例确定微波三维成像中相位中心时空分布方法的流程图；

图2是圆迹SAR的相位中心分布及其在波数球中的信号频谱；

图3是下视3D SAR的相位中心分布及其在波数球中的信号频谱；

图4是多基线层析SAR的相位中心分布及其在波数球中的信号频谱；

图5是圆柱扫描SAR的相位中心分布及其在波数球中的信号频谱。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号。附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。

本发明提供了一种确定微波三维成像中相位中心时空分布的方法。该方法利用波数球，对多种微波三维成像的相位中心时空分布进行统一的设计，使用范围广，解决了现有方法仅针对特定三维成像模式的缺点。

在本发明的一个示例性实施例中，提供了一种确定微波三维成像中相位中心时空分布的方法。图1为根据本发明实施例确定微波三维成像中相位中心时空分布方法的流程图。请参照图1，该方法包括：