[发明专利]一种高分辨率大场景下的星载斜视SAR雷达成像方法

摘要

本发明公开了一种高分辨率大场景下的星载斜视SAR雷达成像方法，其主要思路为：建立星载斜视SAR雷达的斜距历程模型，其中包含精确斜距历程表达式，并接收检测范围内的目标回波信号，再对所述目标回波信号在方位向进行重采样，并对重采样后的所述目标信号依次进行距离向FFT和距离向脉冲压缩处理，得到距离向脉冲压缩处理后的目标回波信号后，再进行方位上FFT，计算得到星载斜视SAR雷达检测范围内的目标相位后，设定相位补偿函数，剩余相位的方位向上的二维频域目标回波信号，并对星载斜视SAR雷达检测范围内的目标相位进行补偿，最后对剩余相位进行的方位向二维频域目标回波信号作插值处理，得到最终的星载斜视SAR图像。

主权项

1.一种高分辨率大场景下的星载斜视SAR雷达成像方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，建立星载斜视SAR雷达斜距历程模型，且所述斜距历程模型中包含精确斜距历程表达式R(t_a)；星载斜视SAR雷达接收检测范围内的目标回波信号，再对所述目标回波信号在方位向进行重采样，并对重采样后的所述目标信号依次进行距离向快速傅里叶变换和距离向脉冲压缩处理，得到距离向脉冲压缩处理后的目标回波信号；其中，所述距离向脉冲压缩处理后的目标回波信号，其中进行距离向脉冲压缩处理的函数为f_r表示距离频率，γ表示为距离调频率；步骤2，将距离向脉冲压缩处理后的目标回波信号在方位向进行快速傅里叶变换，得到方位向上的二维频域目标回波信号S(f_r，f_a)，进而计算得到和所述表示所述精确斜距历程表达式的一次项对应相位，表示所述精确斜距历程表达式的二次项对应相位，表示所述精确斜距历程表达式的三次项对应相位，表示所述精确斜距历程表达式的四次项对应相位；然后将和分别进行泰勒级数展开，并忽略掉二次及二次以上的高次项后，得到星载斜视SAR雷达检测范围内的目标相位信号将所述星载斜视SAR雷达检测范围内的目标相位信号中的0次项相位作为中心点相位，再设定中心点相位补偿函数H₂，并使用所述相位补偿函数H₂对星载斜视SAR雷达检测范围内的目标相位进行补偿，得到中心点相位补偿后的方位向二维频域目标回波信号其中，f_a表示多普勒频率，f_r表示距离频率；和的表达式分别为：其中，f_c表示星载斜视SAR雷达发射信号载频，f_a表示多普勒频率，c表示光速，r表示星载斜视SAR雷达到目标的最短距离，f_r表示距离频率，v_r表示星载斜视SAR雷达到目标的最短距离为r处的等效速度，θ表示星载斜视SAR雷达波束的斜视角度，v_rS表示星载斜视SAR雷达所在场景中心处的等效速度，β₂表示所述斜距历程模型增加的斜距历程误差的二次项系数，β₃表示所述斜距历程模型增加的斜距历程误差的三次项系数，β₄表示所述斜距历程模型增加的斜距历程误差的四次项系数；步骤3，将所述方位向上的二维频域目标回波信号S(f_r，f_a)和所述中心点相位补偿后的方位向二维频域目标回波信号的差，作为剩余相位的方位向上的二维频域目标回波信号，然后对所述剩余相位的方位向上的二维频域目标回波信号进行插值处理，得到插值处理后的方位向二维频域目标回波信号S(f_r′，f_a)，最后再对插值处理后的方位向二维频域目标回波信号S(f_r′，f_a)进行二维逆傅里叶变换，得到最终的星载斜视SAR图像。