[发明专利]一种机载SAR雷达速度的优化估计方法

权利要求书

1.一种机载SAR雷达速度的优化估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，获取机载SAR雷达回波数据，所述机载SAR雷达回波数据为机载SAR雷达发射信号照射到地面目标后反射回来的信号，然后对机载SAR雷达回波数据在方位向上进行分段,得到D段机载SAR雷达回波数据；D为大于0的正整数；

在D段机载SAR雷达回波数据中任意选取一段机载SAR雷达回波数据，记为第l段机载SAR雷达回波数据，l∈{1,2,…,D}；

步骤2，对第l段机载SAR雷达回波数据进行距离压缩，得到第l段经过距离压缩的机载SAR雷达回波数据；

初始化：令i表示搜索次数的序号，i的初始值为1；

步骤3，计算得到第i次搜索地面目标得到的速度值对应的多普勒调频率，进而计算得到第i次搜索地面目标对应的方位压缩参考函数；

步骤4，设定第l段经过距离压缩的机载SAR雷达回波数据包含Q个距离单元,选取其中N个距离单元,N<Q；

将选取的N个距离单元分别与第i次搜索地面目标对应的方位压缩参考函数相乘后再分别作快速傅里叶变换，进而得到方位压缩后第i次搜索地面目标对应的图像块；其中，N为第l段经过距离压缩的机载SAR雷达回波数据中幅度较大距离单元个数，N为大于0的正整数；

步骤5，计算得到第i次搜索地面目标对应的图像块的信息熵，如果第i次搜索地面目标对应的图像块的信息熵对于第i次搜索地面目标得到的速度值的一阶导数绝对值大于或等于ε，则令i加1，返回步骤3；

如果第i次搜索地面目标对应的图像块的信息熵对于第i次搜索地面目标得到的速度值的一阶导数绝对值小于ε，则迭代停止，并将迭代停止时对应的第i次搜索地面目标得到的速度值，作为最终估计的机载SAR雷达速度。

2.如权利要求1所述的一种机载SAR雷达速度的优化估计方法，其特征在于，在步骤3中，所述第i次搜索地面目标得到的速度值对应的多普勒调频率为K_i，K_i＝-2V_i²/(λR)，V_i表示第i次搜索地面目标得到的速度值，初始搜索地面目标得到的速度值V₀为机载SAR雷达的载机上惯导系统传递的速度参数v，初始搜索地面目标得到的速度值V₀对应的多普勒调频率为K₀，K₀＝-2V₀²/(λR)；λ表示机载SAR雷达发射信号的波长，R表示机载SAR雷达到地面目标的斜距。

3.如权利要求2所述的一种机载SAR雷达速度的优化估计方法，其特征在于，所述V_i表示第i次搜索地面目标得到的速度值，其表达式为：

H″_(i-1)(M×N)表示H_(i-1)(M×N)对于第i-1次搜索地面目标得到的速度值V_i-1的二阶导数，H′_(i-1)(M×N)表示H_(i-1)(M×N)对于第i-1次搜索地面目标得到的速度值V_i-1的一阶导数，H_(i-1)(M×N)表示第i-1次搜索地面目标对应的图像块的信息熵，V_i-1表示第i-1次搜索地面目标得到的速度值。

4.如权利要求1所述的一种机载SAR雷达速度的优化估计方法，其特征在于，在步骤3中，所述第i次搜索地面目标对应的方位压缩参考函数为其中，K_i表示第i次搜索地面目标得到的速度值对应的多普勒调频率，t_m表示机载SAR雷达的方位向慢时间，exp表示指数函数，j为虚数单位。

5.如权利要求1所述的一种机载SAR雷达速度的优化估计方法，其特征在于，在步骤4中，所述Q个距离单元与所述N个距离单元的关系为：

INT(·)表示取整操作。

6.如权利要求1所述的一种机载SAR雷达速度的优化估计方法，其特征在于，在步骤5中，所述第i次搜索地面目标对应的图像块的信息熵为H_i(M×N)，其表达式为：

其中，log₁₀表示底数为10的对数操作，P_i(m,n)表示第m个采样点、第n个距离单元处的第l段机载SAR雷达回波数据第i次搜索地面目标时对应的散射强度密度，S_i,n表示第l段机载SAR雷达回波数据第i次搜索第n个距离单元处地面目标时的总功率，S_i(m,n)表示方位压缩后第i次搜索地面目标对应的图像块I_i(M×N)中第m个采样点、第n个距离单元处的数值，m∈{1,2,…,M}，n∈{1,2,…,N}，M为机载SAR雷达的载机在第l段机载SAR雷达回波数据内的采样点数，N为第l段经过距离压缩的机载SAR雷达回波数据中幅度较大距离单元个数，M、N分别为大于0的正整数。