[发明专利]雷达信号运动补偿方法及装置、雷达图像去抖方法及装置

说明书

本公开涉及一种雷达信号运动补偿方法及装置、雷达图像去抖方法及装置，其中所述雷达信号运动补偿方法包括：对预处理的雷达回波信号执行特显点提取处理，获得特显点样本信号；对所述特显点样本信号执行相位补偿，得到相位补偿后的样本信号；利用所述相位补偿后的样本信号估计相位误差，并利用所述相位误差对所述雷达回波信号执行相位误差补偿，得到相位误差补偿后的雷达图像。本公开实施例可提高雷达图像的质量。

技术领域

本公开涉及雷达技术领域和图像处理领域，尤其涉及一种雷达信号运动补偿方法及装置、雷达图像去抖方法及装置。

背景技术

载机设备性能以及空中气流等环境因素会影响雷达平台稳定性，雷达将会偏离理想运动轨迹，会产生运动误差。当载机平台的轨迹偏移误差过大时，将引起场景目标的模糊。因此，为了获得高质量的SAR(合成孔径雷达)图像，必须进行精确的运动误差补偿。另外，随着直升机、无人机等平台的使用，场景区域在曝光过程中，由于雷达平台的强烈抖动，会对雷达回波信号产生附加的高频相位误差调制，导致的图像退化，使得图像质量下降，影响图像的判读与应用，因此还需采取图像去抖动处理。

针对SAR的自聚焦补偿已有多种方法，常用的自聚焦算法有子孔径算法、对比度最优法、和相位梯度自聚焦算法等，但是随着成像辨率的增大，这些常规算法的补偿效果就会受限。针对由抖动引起的高频相位误差，基于运动测量设备的补偿和基于Chirp-Z变换的初项估计法等方法可以实现高频相位补偿。但是随着成像分辨率的提高，运动传感器的测量精度和估计方法的限制，残余的相位依然会影响高分辨率成像结果。

发明内容

本公开提出了一种雷达信号运动补偿方法及装置、雷达图像去抖方法及装置，采用数据中的高信杂比的特显点来估计和校正相位误差，提高相位补偿效果，提高去抖精度。

根据本公开的一方面，提供了一种雷达信号运动补偿方法，其包括：

对预处理的雷达回波信号执行特显点提取处理，获得特显点样本信号；

对所述特显点样本信号执行相位补偿，得到相位补偿后的样本信号；

利用所述相位补偿后的样本信号估计相位误差，并利用所述相位误差对所述雷达回波信号执行相位误差补偿，得到相位误差补偿后的雷达图像。

在一些可能的实施方式中，所述对预处理的雷达回波信号执行特显点提取处理，获得特显点样本信号，包括：

确定所述预处理的雷达回波信号在每个距离单元上的归一化幅度方差；

利用满足预设条件的归一化幅度方差对应的距离单元上的雷达回波信号，确定特显点样本信号。

在一些可能的实施方式中，对所述雷达回波信号执行预处理，包括：

对所述雷达回波信号执行距离脉压处理和距离徙动校正处理，得到第一信号；

对所述第一信号执行方位向解线性调频处理，得到消除方位向二次相位的雷达回波信号。

在一些可能的实施方式中，所述对所述特显点样本信号执行相位补偿，得到相位补偿后的样本信号，包括：

对所述特显点样本信号执行多普勒相位补偿，得到第二信号；

对所述第二信号执行初始相位补偿，得到相位补偿后的样本信号。

在一些可能的实施方式中，所述对所述特显点样本信号执行多普勒相位补偿，得到第二信号，包括：

将所述特显点样本信号变换到图像域，得到图像域信号；

确定所述图像域信号中每个特显点的峰值相对于图像中心的偏移量；

利用所述偏移量确定多普勒相位补偿函数；