[发明专利]无人机合成孔径雷达成像的图像偏移自聚焦方法

摘要

本发明属于雷达技术领域，公开了一种无人机合成孔径雷达成像的图像偏移自聚焦方法，提高了多普勒调频率的估计精度。包括：接收设定时间段内的回波信号，依次进行粗补偿、距离单元徙动校正和距离匹配滤波得到粗图像数据；对粗图像数据在方位向分块得到N个子孔径数据块；对每个子孔径数据块进行方位向去斜处理，并将其分为L个距离单元，估计每个子孔径数据块的二阶相位误差；求解每个子孔径数据块中每个距离单元对应的相位误差函数，对对应的距离单元进行剩余相位误差补偿；对进行剩余相位误差补偿之后的数据进行方位向压缩得到聚焦后的SAR图像。

主权项

1.一种无人机合成孔径雷达成像的图像偏移自聚焦方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1，机载SAR雷达接收设定时间段内的回波信号，对所述设定时间段内的回波信号依次进行粗补偿、距离单元徙动校正和距离匹配滤波得到粗图像数据；步骤2，对所述粗图像数据在方位向进行分块，得到N个子孔径数据块，N为自然数；步骤3，对第n个子孔径数据块进行方位向去斜处理，将去斜处理之后的第n个子孔径数据块分为L个距离单元，并估计第n个子孔径数据块的二阶相位误差，n的初值为1，n＝1，…，N，L为自然数；步骤4，令n的值加1，并重复执行步骤3，从而得到N个子孔径数据块的二阶相位误差；步骤5，根据第n个子孔径数据块的二阶相位误差，求解第n个子孔径数据块中每个距离单元对应的相位误差函数，并根据相位误差函数对对应的距离单元进行剩余相位误差补偿，n的初值为1，n＝1，…，N；其中，步骤5具体包括如下子步骤：(5a)相位误差函数表示为Q阶多项式f(a₀,a₁,…a_Q)，其二阶导数表示为：其中，aq为多项式f(a0,a1,…aQ)的q次项系数；(5b)获取第n个子孔径数据块中第rl个距离单元的有效值，并将所述有效值代入Q阶多项式f(a0,a1,…aQ)中，求得多项式f(a0,a1,…aQ)的q次项系数aq的最小二乘解，进而得到Q阶多项式的解析表达式，利用该解析表达式对第rl个距离单元进行剩余相位误差补偿，q＝2…Q；直到对第n个子孔径数据块中的所有距离单元进行剩余相位误差补偿，l＝1,2…L；步骤6，令n的值加1，并重复执行步骤5，从而得到N个子孔径数据块进行剩余相位误差补偿之后的数据；步骤7，对所述进行剩余相位误差补偿之后的数据进行方位向压缩得到聚焦后的SAR图像。