[发明专利]一种基于时频联合重采样的中轨SAR大斜视成像方法

说明书

本发明公开了一种基于时频联合重采样的中轨SAR大斜视成像方法，该方法包括采集目标回波数据；对目标回波数据进行方位时域重采样处理，得到目标在方位向上距离徙动相同的回波数据；对目标在方位向上距离徙动相同的回波数据进行距离徙动校正处理，得到距离‑多普勒域回波数据；对距离‑多普勒域回波数据进行方位频域重采样处理，得到空变校正后的回波数据；对空变校正后的回波数据进行方位傅里叶逆变换，得到时域回波数据；对时域回波数据进行几何校正，得到最终中轨SAR图像。本发明通过方位频域插值法对三阶以及高阶空变进行校正，与现有中轨SAR大斜视成像方法相比，本发明可以减少SAR成像过程中的一些近似，提高了SAR成像的精度。

技术领域

本发明属于雷达信号处理技术领域，具体涉及一种基于时频联合重采样的中轨SAR大斜视成像方法。

背景技术

一直以来，低轨SAR在对地球的观测中起到重大的作用，但是对地球的持续观测能力较差，高轨SAR对于现有的星载观测平台是一个很好的补充，但是发射高轨卫星的成本很高，而且受到空间分辨率的限制，难以大规模的使用，相比之下，中轨SAR的性能显得较为平衡，它有着良好的持续观测能力和适中的分辨率。为了观测更大更广的区域，现有中轨SAR的工作模式通常在斜视模式。然而至今，国内对中轨SAR大斜视成像研究较少。

T.Zeng,Y.Li,Z.Ding在其发表的论文“Subaperture approach based onazimuth-dependent range cell migration correction and azimuth focusingparameter equalization for maneuvering high-squint-mode SAR”(《IEEETrans.Geosci.Remote Sens》Dec.2015,pp.6718–6734)中提出了一种中轨SAR大斜视成像方法，该方法是将一个目标回波数据方位向进行分块，然后对每一块分别进行空变校正处理，对每一块校正后的子孔径做成像处理，最后合成为一个完整的SAR成像；SUNGhuangcai,XING Mengdao,Wang Yong在其发表的论文“A 2-D space-variant chirpscaling algorithm based on the RCM equalization and sub-band synthesis toprocess geosynchronous SAR data”(《IEEE Transactions on Geoscience and RemoteSensing》Jan.2014)中提出了一种适用于中高轨SAR的大斜视成像方法，该方法是假设距离向和方位向的空变的耦合可以忽略，在方位时域设计合适的变标函数，通过变标函数对各阶空变相位进行处理，然后使用线频调变标(Chirp Scaling，简称CS)方法对距离徙动进行处理，最后经过傅里叶逆变换完成SAR成像。

上述中轨SAR成像方法虽然能够实现中轨SAR大斜视成像，但是这些方法因为分块处理成像结果存在栅瓣，或是在时频变换以及变标的过程中存在很多近似，导致中轨SAR成像精度低。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于时频联合重采样的中轨SAR大斜视成像方法，该方法包括：

采集目标的目标回波数据；

对所述目标回波数据进行方位时域重采样处理，得到目标在方位向上距离徙动相同的回波数据；

对所述目标在方位向上距离徙动相同的回波数据进行距离徙动校正处理，得到距离-多普勒域回波数据；

对所述距离-多普勒域回波数据进行方位频域重采样处理，得到空变校正后的回波数据；

对所述空变校正后的回波数据进行方位傅里叶逆变换，得到时域回波数据；

对所述时域回波数据进行几何校正，得到最终中轨SAR图像。

在本发明的一个实施例中，采集目标回波数据，包括：