[发明专利]基于外辐射源的雷达成像算法

说明书

本发明公开了一种基于外辐射源的雷达成像算法，外照射源信号都为带宽较窄的连续波形式，具有良好的多普勒分辨率，研究利用照射源波形的多普勒分辨率进行成像的可能性。类似于宽带信号的匹配接收处理，将不同慢时间采样的回波信号与发射信号进行共轭相乘，但是不同的是，为利用多普勒信息，要将发射信号进行尺度变换。本项目将根据该思路，研究利用发射源信号的多普勒分辨率进行成像的方法。

技术领域

本发明属于成像、无线电信号处理技术，具体涉及一种基于外辐射源的雷达成像算法。

背景技术

为了提高SAR系统的生存能力，研究者提出了新的SAR系统机制，即将发射机系统和接收机系统分开放置到两个不同的平台上，称为双基SAR。相对于单基SAR而言，基于外辐射源的双基SAR具有以下的特点：

1)由于双基SAR是通过两个不同的平台之间相互配合，对成像区域进行照射，因此，随着不同的姿态，能够对不同的成像区域进行照射，所以拥有灵活的成像区域，而且这样能够得到更丰富的目标信息。

2)由于发射机系统只工作在发射线性调频信号的模式下，因此可调整发射功率，使其可以远离需要成像的区域，并且接收机系统不发射信号而只接收回波信号。因此，体积少/成本低廉而且便于携带。

3)由于双基SAR的特殊的构造模型，使得发射机可以远离成像区域，因此受到打击的可能性减少；况且接收机只处于无源状态，也提升了接收机的生存能力，因此，对于双基SAR来说，其抗干扰性强及隐蔽性高，战场生存能力强。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于外辐射源的雷达成像算法，利用外辐射源进行双基SAR成像，实现对感兴趣区域的成像，可用于预测敌方成像系统对我方区域的成像效果评估。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于外辐射源的雷达成像算法，方法步骤如下：

步骤1、构造成像数据：针对每一个慢时间采样点s，将对应回波信号r(t+s)与发射信号p(t)共轭相乘，信号长度由窗函数φ(t)的宽度决定；然后对所得数据进行FFT，得到成像数据模型d(s,f)；

步骤2、逆傅里叶变换：针对每一个慢时间采样点s，对d(s,f)进行IFFT，得到成像数据模型的逆傅里叶变换D(s,t)：

D(s,t)＝∫e^i2πftd(s,f)df

步骤3、反投影：针对每一个慢时间采样点s，计算场景各像素点z对应的f_d(s,z)，然后对D(s,t)进行如下操作，获得子图像

上式由FFT快速实现，实际对应的是将每一慢时间采样数据D(s,t)向等多普勒线进行反投影；

步骤4、图像滤波：对子图像进行滤波：

该步补偿掉与慢时间采样点s相关的相位项和幅度调制项，其中相位补偿是下一步相干累加子图像的前提；

步骤5、成像：将所有子图像相干累加得最终图像：

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：

(1)可有效提升电磁静默环境下的成像能力，实现利用外辐射源对目标进行成像。

(2)可实现指标如下：成像分辨率为5m×5m；作用距离≥5km；具有实时成像处理能力。

附图说明

图1为本发明星载发射-机载接收双基前视SAR点目标成像结果，其中星载发射源轨迹与接收载机轨迹垂直，沿X方向为前视方向。