[发明专利]合成孔径雷达对运动目标参数的快速估计方法

权利要求书

1.一种合成孔径雷达对运动目标参数的快速估计方法，其特征在于，所述合成孔径雷达装载于飞行平台上，所述方法包括以下步骤：

步骤1，建立飞行平台和运动目标的几何模型并初始化参数；具体流程包括：

以O为坐标原点建立直角坐标系，所述飞行平台的初始位置坐标设为(0,0,H₀)，地面运动目标的初始位置设为(X₀,0,0)，其中，H₀为所述飞行平台的Z轴坐标，X₀为所述运动目标的X轴坐标，所述飞行平台的飞行速度为V，所述运动目标的距离向速度为V_x，所述运动目标的距离向加速度为a_x，所述运动目标的方位向速度为V_y，所述运动目标的方位向加速度为a_y，得到所述飞行平台到所述运动目标的最短斜距R₀，

得到所述运动目标到所述飞行平台的距离历史R_M(t)为

其中，t为方位向的时间变量，

将所述距离历史R_M(t)在中心时刻t＝0沿泰勒级数展开，得到

其中，α＝V_xsinθ，α是方位时间的一次项系数，β是方位时间的二次项系数，θ为所述合成孔径雷达的天线入射角；

步骤2，获取所述运动目标的回波信号，并对所述回波信号进行距离向匹配滤波操作；具体流程包括：

获取下变频后的所述运动目标回波，所述运动目标的回波信号S(τ,t)在距离时域、方位时域的表达式为

其中，rect(·)为距离向和方位向矩形窗，T_a为合成孔径时间，τ为距离向的时间变量，Δτ＝2R_M(t)/c为线性调频信号的时延，T_p为发射信号时宽，为虚数单位，k_τ为距离向调频率，c为光速，f_c为载波频率；

对所述回波信号进行距离向匹配滤波处理，在距离频域、方位时域的信号记为

其中，f_τ为距离频率变量，B_τ为发射信号带宽；

步骤3，对匹配滤波后的信号进行二阶Keystone变换；具体流程包括：

对匹配滤波后的信号进行二阶Keystone变换，二阶Keystone变换表示为

其中，t_m为新的方位向时间变量，

将二阶Keystone变换后的信号相位沿方位时间t_m＝0进行泰勒展开，得到的信号表达式为

步骤4，将经过二阶Keystone变换后的信号通过方位向定量延时系统，构造相位补偿信号；具体流程包括：

将信号通过方位向定量延时系统，构造相位补偿信号

其中，t₀为常量时延；

步骤5，对相位补偿信号进行共轭操作，并利用乘法器将共轭后的相位补偿信号和经过二阶Keystone变换后的信号相乘；

步骤6，对相乘后的信号进行距离向傅里叶逆变换和方位向傅里叶变换，得到参数估计结果。

2.如权利要求1所述的合成孔径雷达对运动目标参数的快速估计方法，其特征在于，所述步骤5的具体流程包括：

对相位补偿信号进行共轭操作，并利用乘法器将共轭后的信号和二阶Keystone处理后的信号相乘，得到所述运动目标的参数估计结果

3.如权利要求2所述的合成孔径雷达对运动目标参数的快速估计方法，其特征在于，所述步骤6的具体流程包括：

对相乘后的信号进行距离向傅里叶逆变换和方位向傅里叶变换，得到所述运动目标的参数估计结果