发明名称 大斜视角SAR成像模式下提高方位向非散焦长度的方法
摘要 本发明涉及一种大斜视角SAR成像模式下提高方位向非散焦长度的方法;该方法对回波数据经补偿距离走动、校正距离弯曲并且完成二次距离压缩后,将数据变换到距离多普勒域,然后在距离多普勒域中补偿空间不变相位,并将方位频域分成几个重叠的子孔径,再对子孔径内的变量进行FFT(IFFT)运算来获得散射点的方位向坐标的粗略估计,根据对方位向坐标的粗略估计计算出空变相位并补偿该相位,对子孔径间的变量进行IFFT变换来获得散射点的方位向坐标的精确估计,最后,重新排列方位向图像数据。因此,在大斜视角SAR成像模式中方位向的散焦问题,提高方位向非散焦长度,使得处理器可以一次性处理更长的数据。
申请公布号 CN103760561A 申请公布日期 2014.04.30
申请号 CN201410038318.9 申请日期 2014.01.26
申请人 西安电子科技大学 发明人 唐禹;徐宗志;邢孟道
分类号 G01S13/90(2006.01)I 主分类号 G01S13/90(2006.01)I
代理机构 西安吉盛专利代理有限责任公司 61108 代理人 张培勋
主权项 1.大斜视角SAR成像模式下提高方位向非散焦长度的方法,其特征是,至少包括如下步骤:步骤100,对回波数据补偿距离走动、校正距离弯曲并且完成二次距离压缩,得到距离向压缩过的距离多普勒域信号;斜视SAR的回波方程式为:<maths num="0001"><![CDATA[<math><mrow><mfenced open='' close=''><mtable><mtr><mtd><msub><mi>S</mi><mi>squint</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>&tau;</mi><mo>,</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mi>exp</mi><mrow><mo>(</mo><mi>j</mi><mo>&CenterDot;</mo><msub><mi>K</mi><mi>r</mi></msub><mo>&CenterDot;</mo><msup><mrow><mo>(</mo><mi>&tau;</mi><mo>-</mo><mn>2</mn><mi>R</mi><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>/</mo><mi>c</mi><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>&CenterDot;</mo><mi>exp</mi><mrow><mo>(</mo><mo>-</mo><mi>j</mi><mo>&CenterDot;</mo><mn>4</mn><mi>&pi;R</mi><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>/</mo><mi>&lambda;</mi><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></math>]]></maths>其中<maths num="0002"><![CDATA[<math><mrow><mi>R</mi><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><msqrt><msubsup><mi>R</mi><mi>n</mi><mn>2</mn></msubsup><mo>-</mo><msub><mrow><mn>2</mn><mi>R</mi></mrow><mi>n</mi></msub><mi>sin</mi><mi>&theta;</mi><mrow><mo>(</mo><mi>vt</mi><mo>-</mo><msub><mi>X</mi><mi>n</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msup><mrow><mo>(</mo><mi>vt</mi><mo>-</mo><msub><mi>X</mi><mi>n</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup></msqrt><mo>,</mo></mrow></math>]]></maths>T<sub>s</sub>是持续时间,K<sub>r</sub>是调频信号调频率,λ是波长,R<sub>n</sub>是散射点的距离位置,X<sub>n</sub>是散射点的方位向位置,v是飞机速度,τ是快时间,t是慢时间,c是光速,θ是斜视角;补偿距离走动(斜视最小化操作)、校正距离弯曲并且完成二次距离压缩后,得到距离多普勒域的回波方程为:<maths num="0003"><![CDATA[<math><mrow><mfenced open='' close=''><mtable><mtr><mtd><msub><mi>s</mi><mn>2</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>&tau;</mi><mo>,</mo><msub><mi>f</mi><mi>a</mi></msub><mo>;</mo><msub><mi>R</mi><mi>n</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mi>sin</mi><mi>c</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>&Delta;f</mi><mi>r</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>&tau;</mi><mo>-</mo><mfrac><mrow><mn>2</mn><mrow><mo>(</mo><msub><mi>R</mi><mi>n</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>X</mi><mi>n</mi></msub><mi>sin</mi><mi>&theta;</mi><mo>)</mo></mrow></mrow><mi>c</mi></mfrac><mo>)</mo></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>&CenterDot;</mo><mi>exp</mi><mrow><mo>(</mo><mo>-</mo><mi>j</mi><mfrac><msubsup><mi>&Omega;</mi><mi>a</mi><mn>2</mn></msubsup><msub><mrow><mn>2</mn><mi>b</mi></mrow><mi>m</mi></msub></mfrac><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>&CenterDot;</mo><mi>exp</mi><mrow><mo>(</mo><mi>j</mi><mfrac><msub><mi>d</mi><mi>m</mi></msub><msubsup><mi>b</mi><mi>m</mi><mn>3</mn></msubsup></mfrac><msubsup><mi>&Omega;</mi><mi>a</mi><mn>3</mn></msubsup><mo>)</mo></mrow><mo>&CenterDot;</mo><mi>exp</mi></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></math>]]></maths>其中Ω<sub>a</sub>=2πf<sub>a</sub>,b<sub>m</sub>=-4πv<sup>2</sup>cos<sup>2</sup>θ/(λR<sub>n</sub>)<img file="FDA0000462357860000014.GIF" wi="558" he="76" />f<sub>a</sub>是多普勒频率,Δf<sub>r</sub>是发射信号带宽;步骤101,在距离多普勒域中补偿空间不变相位,将方位频域中f<sub>a</sub>变量数字化并把方位频域分成几个重叠的子孔径;步骤102,对子孔径内的变量进行IFFT运算获得散射点的方位向坐标的粗略估计;步骤103,根据粗略估计出的方位向坐标计算出相应的空变相位并补偿该相位;步骤104,对子孔径间的变量进行IFFT变换来获得散射点的方位向坐标的精确估计;步骤105,重新排列方位向图像数据。
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