[发明专利]基于NLCS成像的双基前视SAR的多通道两脉冲杂波对消方法

说明书

本发明公开了一种基于NLCS成像的双基前视SAR多通道两脉冲杂波对消方法，该方法首先利用了keystone变换校正了距离单元徙动，然后通过NLCS算法去除回波的方位空变，从而使得杂波和动目标在二维空时域相互分开，最后，根据杂波回波特性设计杂波对消器抑制杂波，进而提高了回波的信杂比，为提高后续的动目标检测能力打下基础。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，具体涉及一种基于NLCS(nonlinear chirp scaling，非线性CS算法)成像的双基前视SAR多通道两脉冲杂波对消方法。

背景技术

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)是一种全天时、全天候的现代高分辨率微波遥感成像雷达，它利用雷达天线和目标区域间的相对运动来获得空间的高分辨率。在地形测绘、植被分析、海洋及水文观测、环境及灾害监视、资源勘探以及地壳微变检测等领域，合成孔径雷达发挥了越来越重要的作用。

双基前视SAR是一种新的雷达体制。通过利用收发分置从而克服单基SAR存在前视成像盲区问题，能够对雷达正前方的区域高分辨成像。随着近年双基前视SAR的发展，对雷达前方的运动目标的获取需求越来越大，特别是军事领域(前方地面坦克等运动目标的检测)。但是地面动目标回波在双基前视SAR中由于存在距离徙动导致动目标回波往往被周围的强杂波淹没，从而造成动目标在双基前视SAR中难以检测。为了提高动目标检测能力，就必须在动目标检测前进行杂波抑制，从而为动目标检测打下基础。

目前杂波抑制方法主要基于两类：单通道方法和多通道方法。单通道主要基于运动目标回波与杂波在多普勒调频率、多普勒质心等特性来抑制杂波。见文献“Moreira J,Keydel W.A New MTI-SAR Approach Using the Reflectivity Displacement Method.[J].GeoscienceRemote Sensing IEEE Transactions on,1995,33(5):1238-1244.”和文献“Kirscht M.Detection and velocity estimation of moving objects in asequence of single-look SAR images[C].International GeoscienceRemote SensingSymposium.IEEE,1996.”。虽然这种方法实现简单，运算量小，但是单通道方法往往很难检测主瓣杂波中的慢速运动目标，其困难在于平台运动导致的杂波谱展宽使得慢速运动目标在时频两域均淹没在强大的天线主瓣杂波中。同时，由于需要在主杂波谱外的区域进行检测，这往往需要很高的脉冲重复频率(PRF)，从而导致较高的数据率并减小了雷达成像范围。鉴于单通道方法的局限性，多通道方法被提出。多通道方法主要包括空时自适应处理(STAP)方法和相位中心偏置天线(DPCA)方法等。见文献“Ender,J.H G.Space-timeprocessing for multichannel synthetic aperture radar[J].ElectronicsCommunication Engineering Journal,2002,11(1):29-38.”和“Lightstone L,FaubertD,Rempel G.Multiple phase centre DPCA for airborne radar[C].Radar Conference,1991.Proceedings of the 1991 IEEE National.IEEE,1991.”。但是由于双基前视SAR严重的距离非平稳性导致杂波协方差矩阵估计不精确并且大量的独立同分布距离样本在实际情况下很难满足。从而使得STAP方法杂波抑制效果不佳。同时，由于雷达发射机和接收机分置与不同平台，传统的DPCA处理条件很难满足，即在适当的时间间隔后，前一个接收相位中心和后一个接收相位中心重合。这就限制了DPCA的应用范围。

发明内容