基于改进相位梯度自聚焦的双基SAR运动补偿方法

摘要

本发明公开了一种基于改进PGA的双基SAR运动补偿方法，主要解决现有技术无法在运动误差较大下进行运动补偿的问题。其实现步骤是：1)对子孔径数据进行距离徙动校正、距离压缩和去斜处理；2)用PGA法对信号进行非空变相位误差估计；并用误差估计结果对数据作粗补偿，得到剩余相位误差；3)将剩余相位误差展开为距离的二阶多项式，得到常数项，一次项和二次项系数；4)利用相位加权PGA得到所述三个系数的最小均方梯度估计，并由梯度估计结果得到子孔径相位误差；5)将各子孔径数据的相位误差拼接得到全孔径相位误差；6)用全孔径相位误差进行运动补偿和双基SAR成像。本发明可用于处理运动误差较大情形下的双基SAR数据。

主权项

1.一种基于改进相位梯度自聚焦的双基SAR运动补偿方法，包括以下步骤：(1)将双基SAR的雷达回波数据沿方位向进行子孔径划分，并对子孔径数据进行距离徙动校正和距离压缩，得到距离压缩后的信号S₀；(2)构造双基SAR的去斜deramp函数H_deramp，将H_deramp与距离压缩后的信号S₀相乘，得到deramp处理后的信号S₁；(3)采用PGA方法对deramp处理后的信号S₁进行非空变相位误差估计；(4)利用非空变误差相位对雷达数据进行非系统距离徙动校正，再利用得到的非系统距离徙动量进行相位误差补偿，完成雷达数据的粗补偿，得到雷达数据的剩余相位误差Δφ；(5)将粗补偿后的雷达数据进行距离分块处理，对每个距离块中的多个距离样本通过加权极大似然估计相位梯度(6)将步骤(4)得到的剩余相位误差Δφ展开为距离的二阶多项式$\mathrm{\Delta \phi }\approx {\theta }_0+{\theta }_1\Delta \bar{r}+{\theta }_2\Delta {\bar{r}}^2,$其中，r_c表示场景中心点对应的双基SAR斜距之和，r表示目标所在的距离块等效位置，t表示慢时间，θ₀，θ₁和θ₂分别表示剩余运动误差的常数项、一次项系数和二次项系数；(7)利用步骤(5)得到的相位梯度通过相位加权PGA方法，得到剩余空变运动误差的常数项θ₀、一次项系数θ₁、二次项系数θ₂的最小均方梯度估计和(8)对常数项梯度估计一次项系数的梯度估计和二次项系数的梯度估计进行积分操作，获得各个子孔径数据的相位误差估计，再进行子孔径相位误差拼接，得到全孔径相位误差φ_total；(9)将φ_total与雷达数据相乘，完成对全孔径数据的运动补偿；(10)利用双基SAR成像算法对运动补偿后的数据进行成像。