[发明专利]一种长波长星载SAR成像方法

权利要求书

1.一种长波长星载SAR成像方法，其特征在于，包括如下步骤：

S101、获取成像参数和回波数据；

S102、对获取的回波数据进行距离向傅里叶变换；

S103、利用等效斜距模型对距离向傅里叶变换后的回波数据进行方位向傅里叶变换，将回波数据变换到二维频域；

S104、将变换到二维频域的回波数据与二维相位补偿因子相乘，实现粗聚焦；

S105、对二维相位补偿后的回波数据进行距离向傅里叶逆变换；

S106、利用高阶斜距模型对距离向傅里叶逆变换后的回波数据进行二次聚焦处理；

S107、对进行二次聚焦处理后的回波数据进行方位向傅里叶逆变换，得到最终成像信号；

其中，所述步骤S106中对距离向傅里叶逆变换后的回波数据进行二次聚焦处理包括：

从距离向傅里叶逆变换后的回波数据的第一个距离门开始，按照距离门次序，逐次对每个距离门完成如下步骤：

S106-1、在二维时域构建一个没有距离徙动的参考函数；

S106-2、将参考函数进行距离向傅里叶变换，得到第二函数；

S106-3、利用高阶斜距模型将第二函数与距离徙动因子相乘，加入距离徙动，得到第三函数；

S106-4、将第三函数进行方位向傅里叶变换，得到第四函数；

S106-5、利用等效斜距模型将第四函数与相位补偿因子相乘，完成相位补偿处理和距离向压缩，得到第五函数；

S106-6、将第五函数进行距离向傅里叶逆变换，得到第六函数；

S106-7、通过距离向傅里叶逆变换后的回波数据与第六函数负共轭函数进行的二维相关处理，完成距离向残余徙动量精确补偿。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S106-1中在二维时域构建一个没有距离徙动的参考函数，包括如下步骤：

S106-1-1、基于步骤S104的粗聚焦，计算残余距离徙动；

S106-1-2、基于残余距离徙动，计算步骤S101中获取的回波数据一个完整距离徙动跨越的距离门；

S106-1-3、根据步骤S101中获取的回波数据一个完整距离徙动跨越的距离门，计算参考函数距离门对应的斜距；

S106-1-4、根据参考函数距离门对应的斜距，以及高阶斜距模型，构建没有距离徙动的参考函数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S101中获取的成像参数包括：

回波数据方位向采样点数N_a、回波数据距离向采样点数N_r、信号采样率f_s、信号带宽B_w、脉冲重复频率PRF、脉冲宽度Tao、信号工作波长λ、天线长度L_a、天线中心视角Angle、成像处理时所选取的参考距离R_ref、中心时刻回波信号的多普勒中心频率f_d、多普勒调频斜率f_r，多普勒调频率的变化率f_r3、多普勒调频率变化率的变化率f_r4，各个距离门j的多普勒中心频率f_dj、各个距离门j的多普勒调频率f_rj，j为距离门编号，j∈{1，2，3…N_r}。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S101中获取的回波数据，其表达式为：

其中，τ表示距离向时间，t表示方位向时间，∈_r(τ)表示距离包络，ω_a(t)表示方位包络，R(t)表示场景目标与雷达间的斜距，c表示光速，λ表示信号工作波长，b表示发射信号的调频率。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述S102中对获取的回波数据进行距离向傅里叶变换，得到第二信号S2(f_τ，t)，表达式为：

其中，f_τ表示距离向频率。