[发明专利]基于高阶子孔径CS的超宽带滑聚SAR成像处理方法

说明书

本发明提供一种基于高阶子孔径CS的超宽带滑聚SAR成像处理方法。技术方案是：对回波数据进行子孔径划分，利用高阶子孔径CS过程对每个子孔径回波进行成像处理，在多普勒域完成重调频处理后进行子孔径拼接，最后利用BAS算法完成方位聚焦成像，从而完成超宽带滑聚SAR成像处理。本发明能够解决超宽带情况下滑聚SAR高效、高精度成像问题。

技术领域

本发明属于航天和微波遥感的交叉技术领域，特别涉及一种超宽带情况下的滑聚SAR(Synthetic Aperture Radar，合成孔径雷达)成像处理方法。

背景技术

超宽带和滑聚模式组合的SAR具有高分辨的特点，越来越得到更多研究机构的关注。CS(Chirp Scaling，调频变标)算法(参见文献《合成孔径成像-算法与实现》192-218页，Ian G.Cumming等著，电子工业出版社2007年出版)是一种SAR成像处理方法，通过变标操作实现信号的尺度变换，避免了耗时的插值操作，具有高效率和高精度的特点，但算法只给出2阶表达式，只能处理低带宽情况下的SAR成像问题。滑聚SAR成像处理的现有方法为BAS(BasebandAzimuth Scaling，基带方位变标)算法(参见文献Processing of SlidingSpotlightand TOPS SAR Data Using Baseband Azimuth Scaling.IEEETrans.GeoscienceRemote Sensing,2010,VOL.48:759-769.)，子孔径采用2阶CS算法解距离和方位耦合，方位向拼接后采用BAS实现方位免混叠压缩处理，但对于超宽带滑聚SAR信号处理，该算法的子孔径近似处理并不能使在超宽带情况下的子孔径信号进行解耦合，会使偏离处理参考斜距处的目标在两个维度上散焦。

发明内容

本发明的目的是，提出一种基于高阶子孔径CS的超宽带滑聚SAR成像处理方法，解决超宽带情况下滑聚SAR高效、高精度成像问题。

本发明技术方案的思路是：一种基于高阶子孔径CS的超宽带滑聚SAR成像处理方法，对回波数据进行子孔径划分，利用高阶子孔径CS过程对每个子孔径回波进行成像处理，在多普勒域完成重调频处理后进行子孔径拼接，最后利用BAS算法完成方位聚焦成像，从而完成超宽带滑聚SAR成像处理。

本发明技术方案是：

已知超宽带滑聚SAR系统的参数是：中心频率f₀，脉宽为T，带宽B，调频率K_r＝B/T，距离向采样率f_s，电磁波传播速度c，波长λ＝c/f₀，距离向时间变量τ，方位向时间变量η，距离向频率变量f_τ，方位向频率变量f_η，脉冲重复频率PRF，SAR移动速度V_r，目标等效最近斜距R₀，场景中心斜距R_ref，参考方位频率f_η,ref，滑聚因子M。记如下等式变量为：

R_scl0＝R_ref,R_rot0＝R_ref/(1-M)

假设超宽带滑聚SAR观测目标获得回波信号s(τ,η)。

其特征在于，包括以下步骤：

第一步，高阶相位补偿