[发明专利]基于捷变脉冲重复频率的合成孔径雷达成像方法和系统

说明书

本发明提供了一种基于捷变脉冲重复频率的合成孔径雷达成像方法和系统，包括：步骤1：对通道的信号按照接收时间顺序进行排列组合；步骤2：对排列组合后的信号进行距离脉冲压缩；步骤3：把距离脉压缩后的回波信号变换至距离频域；步骤4：利用时间尺度变换把排列组合后的信号转换成均匀采样信号；步骤5：根据均匀采样信号进行距离徙动矫正；步骤6：进行方位压缩，完成点目标SAR成像。本发明方法运行速度快，精度高，有利于工程实时处理。

技术领域

本发明涉及合成孔径雷达成像技术领域，具体地，涉及一种基于捷变脉冲重复频率的合成孔径雷达成像方法和系统。

背景技术

对于HRWS系统而言，由于回波信号的多普勒带宽远大于PRF，因此每个通道的信号会发生多普勒混叠现象。若直接进行SAR成像处理会使得最终成像结果出现模糊现象，降低图片质量。

专利文献CN106772368B(申请号：CN201611090487.2)公开了一种多随机频率雷达阵列的超分辨三维成像方法，主要实现高维度与单脉冲情况下的实时快速超分辨三维成像。其实现过程为：发射阵列中的每个发射阵元发射频率各异的信号，在空间形成随机辐射场，随机辐射场中的发射信号碰到目标后，散射回来的信号被接收阵元组成的接收阵列接收，获得雷达回波信号；由雷达回波信号拉长为观测矢量，构建三维栅格稀疏恢复观测模型。然而该专利的数据处理复杂，导致运行速度慢，精度也不高。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于捷变脉冲重复频率的合成孔径雷达成像方法和系统。

根据本发明提供的基于捷变脉冲重复频率的合成孔径雷达成像方法，包括：

步骤1：对通道的信号按照接收时间顺序进行排列组合；

步骤2：对排列组合后的信号进行距离脉冲压缩；

步骤3：把距离脉压缩后的回波信号变换至距离频域；

步骤4：利用时间尺度变换把排列组合后的信号转换成均匀采样信号；

步骤5：根据均匀采样信号进行距离徙动矫正；

步骤6：进行方位压缩，完成点目标SAR成像。

优选的，方位多通道SAR在方位向设置M个均匀间隔的接收通道，通道间距为d，雷达平台匀速运动速度为v，设定通道1为参考通道，则通道m到参考通道的距离记作d_m＝(M-1)d，m＝1,...,M；

建立方位多通道SAR的笛卡尔几何坐标系，X轴表示雷达平台运动方向，Z轴表示远离地球的方向，H表示雷达平台的高度，R₀表示初始时刻点目标P(x₀,y₀,0)到雷达平台的斜距，R_m(t_a)表示目标P到接收通道m的瞬时斜距，t_a表示方位慢时间变量，θ_Cone表示空间锥角，θ_El表示下视角，θ_Azi表示方位角，并且这三个角度有如下关系：

sinθ_Cone＝cosθ_Azisinθ_El

在预设时间内雷达平台为直线运动，利用等效相位中心原理，第m个接收通道的斜距表示为：

其中，x₀表示初始时刻点目标P在X轴的坐标；y₀表示初始时刻点目标P在Y轴的坐标。

优选的，第一个通道发射线性调频信号，所有通道接收回波信号，发射信号表示为：