[发明专利]四种模式的合成孔径雷达统一成像方法

摘要

本发明公开了一种针对条带SAR、聚束SAR、滑动聚束SAR和TOPS SAR四种模式的合成孔径雷达统一成像方法，主要解决现有技术受合成孔径雷达模式限制的问题。其实现过程是：（1）接收平台原始合成孔径雷达回波数据，并对回波信号进行距离向傅里叶变换；（2）对回波信号进行两次分数阶傅里叶变换，并作方位变标处理；（3）对回波信号进行距离徙动校正并将其相位曲线由双曲线补偿为直线；（4）进行两次分数阶傅里叶变换，实现聚焦成像，并去除剩余相位。本发明通过简单的参数设定即可完成针对四种模式的合成孔径雷达成像，能够适应不同的场景及分辨率要求，应用范围广泛，可用于地图测绘，目标识别等领域。

主权项

四种模式的合成孔径雷达统一成像方法，包括如下步骤：（1）接收原始合成孔径雷达SAR的回波信号，并进行距离向傅里叶变换处理；（2）对距离向傅里叶变换处理后的回波信号进行两次分数阶傅里叶变换，完成回波信号在条带SAR，聚束SAR，滑动聚束SAR和TOPS SAR这四种成像模式下的时频坐标旋转；（3）对坐标旋转后的回波信号进行距离向逆傅里叶变换，然后进行方位变标处理；（4）对方位变标处理后的回波信号的距离徙动进行校正；（5）对距离徙动校正后的回波信号进行相位补偿，将相位曲线由双曲线补偿为直线，相位曲线补偿函数为： H ( f a ) = exp ( j 2 π R b f am 2 - f a 2 / υ ) exp ( j 2 π λ R b 4 υ 2 f a 2 ) , 其中fam＝2υ/λ，fa为回波信号多普勒，υ为载机飞行速度，Rb为载机到场景最近距离，λ为回波信号波长，exp为以自然对数e为底的指数函数。（6）对补偿了相位曲线后的回波信号进行两次分数阶傅里叶变换，实现方位聚焦即成像；（7）将方位聚焦后的回波信号乘以剩余相位补偿函数H(uD)，以去除剩余相位，使成像结果具有相位保留功能， H ( u D ) = exp ( - j cot η 0 2 u D 2 ) , 其中，uD为第四次分数阶傅里叶变换后的坐标轴。