基于多核DSP的前侧视SAR实时成像方法

摘要

本发明公开了一种基于多核DSP的前侧视SAR实时成像方法，主要解决现有前侧视SAR成像算法处理前侧视角度受限、计算量大，且未进行运动补偿的问题。其实现过程是：1)将回波数据按方位向分块，并将各块数据映射至各DSP处理核；2)对各块数据进行距离徙动校正和距离脉压；3)利用脉压后的数据估计距离非空变运动误差；4)利用距离非空变运动误差对回波数据进行包络校正和误差补偿；5)利用补偿后的数据估计距离空变运动误差并进行距离空变误差补偿；6)对距离空变误差补偿后的数据进行方位聚焦，得到SAR图像。本发明能有效估计运动误差，提高SAR图像分辨率，且运算效率较高，可用于机载/弹载雷达对地面目标的检测与识别。

主权项

一种基于多核DSP的前侧视SAR实时成像方法，包括如下步骤：1)将距离向N点、方位向M点的回波数据S依方位向平均分为L块，并将第至块数据映射到多核DSP的第q核，对各块数据进行距离走动校正，其中N、M、L均为大于1的正整数，q∈[0,1,…,Q‑1]，Q为参与处理的DSP核数；2)利用走动较正之后的数据对空变距离弯曲进行校正：2a)将数据转换至距离和方位这两维频域，并构造频域校正相位：$H_2(R_0,f_r,f_a)=\exp \left\{j\frac{4\pi }{c}\left(\frac{R_0}{\sqrt{1-{(f_a/f_{aM})}^2}}\right)f_r\right\}$其中，R₀为点目标的波束射线向斜距，f_r为距离频率，f_a为方位频率，f_aM为方位最大多普勒，c为光速，j表示虚数；2b)将频域校正相位H₂(R₀,f_r,f_a)与方位频域信号相乘，完成空变距离弯曲校正；3)对空变距离弯曲校正之后的数据进行距离向匹配滤波；将滤波后的数据变换至距离和方位两维时域，利用该两维时域数据估计瞬时多普勒调频率，再对瞬时多普勒调频率进行插值，获得全孔径运动误差向量ΔR；4)利用运动误差向量ΔR对原始雷达回波数据S进行包络校正与相位补偿，得到距离非空变运动补偿后的数据Y；5)利用距离非空变运动补偿之后的数据Y进行距离徙动校正，将校正后的数据均分为G×L块，G为距离向块数，L为方位向块数；利用各块数据估计瞬时多普勒调频率，获得G×L维调频率矩阵Ω，对该调频率矩阵Ω的行向量进行M点插值，获得G×M维空变运动误差矩阵ψ，其中G为大于1的正整数；6)利用空变运动误差矩阵ψ对距离非空变运动误差补偿后的数据Y进行误差补偿，得到距离空变运动补偿后的数据Z，计算该数据Z的熵值E_z；7)重复1)～6)，直到前后两次补偿结果的熵差值小于0.01时认为满足补偿精度要求，对运动补偿之后的数据Z进行方位聚焦，如不满足，则继续迭代1)～6)，直到满足补偿要求。