一种星载高分辨率合成孔径雷达的成像处理方法

摘要

一种星载高分辨率合成孔径雷达的成像处理方法，(1)根据星地几何关系，建立星载SAR成像星地斜距模型和点目标回波表达式；(2)确定多普勒质心和多普勒调频率；(3)对回波信号依次进行直流分量去除、二维频域内的三次相位误差校正、Chirp Scaling操作、距离压缩、相位校正处理；(4)当星载高分辨率合成孔径雷达成像方式为条带模式时，对步骤(3)的结果进行方位向IFFT变换，得到条带图像；当星载高分辨率合成孔径雷达成像方式为扫描模式时，首先对步骤(3)的结果进行方位向IFFT变换、去斜处理；然后进行方位向CZT变换，得到Burst图像；最后，进行图像拼接，得到最终的扫描模式图像。

主权项

1.一种星载高分辨率合成孔径雷达的成像处理方法，其特征在于步骤如下：(1)根据星地几何关系，建立星载SAR成像星地斜距模型和点目标回波表达式；(2)采用精确星历数据计算或者基于原始回波数据的估计算法，确定多普勒质心和多普勒调频率；(3)基于步骤(1)的星载SAR成像星地斜距模型和点目标回波表达式以及步骤(2)确定的多普勒参数，对回波信号依次进行直流分量去除、二维频域内的三次相位误差校正、Chirp Scaling操作、距离压缩、相位校正处理；所述的回波信号采用仿真方法得到，具体步骤如下：(3.1)对星载SAR发射的一维线性调频信号进行2倍升采样处理，并将处理后的信号FFT变换到频域；(3.2)根据雷达波束照射目标场景的大小，将整个场景划分为D个等弧带，所述的D等于雷达波束方向场景距离除以ρ，ρ≤ρ_r，ρ_r为斜距空间分辨率；(3.3)计算方位向采样点数N_α，即方位向发射脉冲数，T为成像时间，PRT脉冲重复时间；(3.4)针对一个方位向发射脉冲，计算场景中所有目标到雷达相位中心的斜距；(3.5)判断目标所在的等弧带区域，对区域内的所有目标的幅度信息和多普勒相位补偿进行叠加；(3.6)对步骤(3.5)的计算结果进行FFT变换后与步骤(3.1)的结果相乘，并将相乘后的结果降采样，通过IFFT得到一个脉冲的回波信号；(3.7)重复步骤(3.4)-(3.6)，直至所有方位向采样点数N_α完成上述处理；(4)当星载高分辨率合成孔径雷达成像方式为条带模式时，对步骤(3)的结果进行方位向IFFT变换，得到条带图像；当星载高分辨率合成孔径雷达成像方式为扫描模式时，首先对步骤(3)的结果进行方位向IFFT变换、去斜处理；然后进行方位向CZT变换，得到Burst图像；最后，进行图像拼接，得到最终的扫描模式图像。