[发明专利]一种基于图像域偏移特征的地面运动目标参数估计方法

说明书

本发明提供一种基于图像域偏移特征的地面运动目标参数估计方法，属于雷达信号处理技术领域，该方法包括以下步骤：对各通道回波数据进行预处理，对预处理后的图像进行动目标检测，获得目标在图像域的位置；将设定的测速范围划分速度搜索网格，对网格中每个速度值计算动目标在图像域的偏移量；基于所述目标在图像域的位置和所述偏移量，计算各速度所对应的目标原始位置；获取所述目标原始位置对应的高程数据；基于所述高程数据，通过最大似然法估计目标速度。

技术领域

本发明属于雷达信号处理技术领域，尤其涉及一种基于图像域偏移特征的地面运动目标参数估计方法。

背景技术

合成孔径雷达地面运动目标指示(Synthetic Aperture Radar Ground MovingTarget Indication，SAR-GMTI)技术主要用于对地面运动目标检测探测和参数估计。自问世以来，已经在军事侦察和战场态势感知、海上交通监视和道路车流量监控等领域发挥了不可替代的作用。一方面，混合基线构型的SAR 系统具备同时多任务的潜力，可同时进行干涉测高、宽幅高分成像以及GMTI。另一方面，为满足平台隐身和气动性能要求，采用分布式赋形安装的多通道 SAR-GMTI系统通常会存在混合基线。

方位多通道SAR系统可以实现GMTI，但天线孔径过大。分布式SAR-GMTI系统可将传统的多通道大孔径天线分成多块小孔径天线分布式赋形安装于机身各处，降低SAR-GMTI设备对平台隐身性能和气动性能的影响。但是，分布式 SAR-GMTI系统通道间较大垂直航迹基线。理想延航迹排列的通道中，静止地杂波在前后两通道间干涉相位为零，运动目标在两通道间存在相位差异。在混合基线构型下，一方面，静止杂波会产生高程干涉相位；另一方面，动目标也会在运动相位中耦合高程相位。两方面原因导致传统的SAR-GMTI方法参数估计困难，因此需要进一步研究混合基线SAR地面运动目标参数估计方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种基于图像域偏移特征的地面运动目标参数估计方法，有效解决混合基线构型下SAR-GMTI系统目标参数估计困难的问题。

实现本发明的技术方案如下：

一种基于图像域偏移特征的地面运动目标参数估计方法，包括以下步骤：

对各通道回波数据进行预处理，对预处理后的图像进行动目标检测，获得目标在图像域的位置；

将设定的测速范围划分速度搜索网格，对网格中每个速度值计算动目标在图像域的偏移量；基于所述目标在图像域的位置和所述偏移量，计算各速度所对应的目标原始位置；

获取所述目标原始位置对应的高程数据；

基于所述高程数据，通过最大似然法估计目标速度。

优选的，本发明所述预处理为：

首先，对各通道回波数据进行SAR成像处理；

其次，在对各幅图像进行配准；

再次，去平地相位并补偿地面高程相位，完成数据预处理。

优选地，本发明所述将设定的测速范围划分速度搜索网格，对网格中每个速度值计算动目标在图像域的偏移量；基于所述目标在图像域的位置和所述偏移量，计算各速度所对应的目标原始位置的过程为：

对设定测速范围划分速度网格，对网格中每个速度值v计算动目标在图像域的偏移量；

其中，f_d＝2vcosθ/λ，θ为雷达擦地角，v_p为平台飞行速度，R₀为目标距雷达斜距，λ为波长；