專利名稱：一種一動一靜雙基地合成孔徑雷達成像方法
技術領域：
本發明涉及一種雙基地合成孔徑雷達(BSAR)成像方法，屬于雷達信 號處理技術領域。
背景技術：
雙基地合成孔徑雷達(BSAR)技術的快速發展隱含著對雙基地合成孔 徑雷達成像技術的巨大需求。目前，各種單基地成像方法在一定的幾何配 置下都已經移植到雙基地合成孔徑雷達中，如典型的時域成像(BP )算法， 以及典型的頻域成像算法距離多普勒(RD)算法，頻率變標(CS)算法， 極坐標(PFA)算法，波束域(RMA)算法等。目前，世界各國的研究熱 點集中在RD算法和RMA算法。
RD算法在單基地SAR中是最基本的算法，認為距離維度和方位維度 解耦，因此可以直接應用二維傅立葉變換進行處理，簡單高效。但是復雜 的雙基地配置距離維度和方位維度耦合緊密，大部分情況下RD算法無法 使用，因此目前BSAR中應用RD算法的幾何配置只是應用在平行等速飛 行情況下。
RMA算法在單基地SAR中是完全精準的算法，在高精度的成像場合 經常被選用。在BSAR中，各國研究者也都在試圖借用單基地RMA算法 的思路去推導雙基地SAR波束域算法，到目前為止，完全精準的雙基地波
束域算法并沒有出現，研究的比較成熟的仍然是平行等速飛行情況，并且 相應的實測數據成像結果也已給出。針對其它軌跡配置的雙基地SAR情 況，都有各種各樣的近似的波束域算法。
BP算法是最精準的成像算法，無論是在單基地情況還是雙基地情況下 都能適用，但是該算法采用的是點對點的精確配準方法，因此成像算法的 效率較為低下，其運算時間是普通頻域成像算法的N倍，N為方位向采樣 點數。導致其在實際系統中并無廣泛的應用。
當發射機與接收機不在同一平臺，并且發射機的位置始終在變化，而 接收機的位置始終不動，即構成了一動一靜BSAR的系統結構。對于一動
4一靜BSAR系統而言，由于幾何結構的不對稱性導致嚴重的空變特性，通
常為了獲得高精度的成像可以釆用時域成像算法，但是運算量非常大。
一動一靜BSAR系統成《象的幾何配置如圖1所示，以場景中心為坐標 原點建立坐標系，場景平面位于"坐標系內。發射機(如衛星平臺)飛行 的方向為x軸正方向，飛行軌跡平行于x軸；場景平面的法線方向為z軸方 向；y軸通過右手螺旋法則確定。在整個衛星聚束照射的過程中，衛星的 飛行軌跡關于"面是對稱的。合成孔徑的中心坐標為(o.;vz,。)，接收機的位 置始終不動，其坐標為(x;力，z,.)，場景中心點坐標為((),o,o)，發射機的飛行 速度為恒定值v,。假設發射機的發射的基帶信號為^),在場景坐標為 (Z,r,O)處有一個點目標，其后向散射系數為5(x,F)。設合成孔徑(SA)時
間長度為i;，在某個方位向的采樣時刻為《，這時的采樣點處的坐標為
(v,《,y,。,z,。)，其對應的基帶回波信號表達式為
《"義F)^(Z，r);3(y-T(dexp
一入
義
(1)
在上式中，包含著點目標的相關信息第一項為點目標的后向散射系數， 假設其為空域獨立的；第二項為發射信號的時延信號，帶有點目標的斜距 信息；第三項是由平臺運動所引入的多普勒相位項，帶有點目標的方位坐 標信息。參數定義為義為載波波長，乂,為載波頻率，有 為光速， ,為快時間變量，f"為慢時間變量，r為目標回波時延，；^)為發射的基帶信
號，i4;x,;r)為第"個脈沖發射時刻點目標的斜距，即從發射機到點目標再 到接收機的距離長度，表達式為
= V(v,,,' -"2 +(y,0 - y)2 +《+^/(\ - J)] +(.y, - r)2 + z〗 (2) r(。x,:r;)為,時的時延，如下所示
c (3) 針對這種幾何配置，需要一種適用于一動一靜BSAR下的高精度成像 方法，來解決成像過程中大場景空變特性及運算量大導致的計算效率j氐下 的問題。
發明內容
本發明的目的是為了解決一動一靜BSAR系統在成像過程中大場景的
5工
變特性問題以及計算效率低下問題，提出 一種一動 一靜雙基地合成孔徑 雷達成像方法。
為達到上述目的，本發明提供的技術方案如下
一種一動一靜雙基地合成孔徑雷達成像方法，其步驟如下
動態SAR發射機向偵測目標發出雷達信號，靜止接收機接收偵測目標
反射回來的雷達信號，在靜止接收機中，進行如下處理
(1)對偵測目標(簡稱目標)反射回來的雷達信號進行處理，得到
雷達回波數據。得到的雷達回波數據s(f,g表示為
、 義 J (4)
式(4)中，f為距離快時間變量；^為方位慢時間變量；義為發射信號波長； (z，r)為目標位置坐標；n為目標場景區域；5pf力為目標的后向散射系數；
WO為發射的基帶信號，"。U)為發射機到目標再到接收機的傳播時間， 因此，p(f-r(。U))即為存在時間延遲的基帶信號；7 (^X，y)為第"個
脈沖發射時刻點目標的斜距，即從發射機到點目標再到接收機的距離長度 之和；y'為虛數單位。其中，^fc;XJ)表達式為
(, ;r) =V" - z)2 + (乂o - lf + 4 + V(、-義)2 +(>',. - (5) 式(5)中，v,為發射機運動速度，發射機在合成孔徑中心的坐標為(0,)v^)， ^-義)2 + ^。-+《為運動的發射機相對于目標的斜距。接收機的位置始 終不動，其坐標為k,^,z,)。
V(、 -x)2 +(k -r)2 +《為接收機相對于目標的斜
距。式(5)表示一動一靜雙基地幾何配置下的斜距和。因此，式(4)也 即表達一動一靜BSAR配置下得到的雷達回波數據。
(2)對步驟(1 )生成的雷達回波數據s(")進行二維頻域轉換，得到 目標的距離和方位二維頻域數據。對所得二維頻域凄封居進行距離頻域匹配 濾波處理，得到抵消距離向頻域相位后的二維頻域數據s(/t人)。 為了解決傳統時域算法運算量大的問題，可以把雷達回波數據s(w,)變換到 二維頻域進行操作處理，以便利用快速傅立葉變換算法。同時，為了對目 標進行距離向的聚焦，也需要將數據變換到頻域進行匹配濾波。并且在一 動一靜雙基地配置下找到雷達回波數據s(/，0的精確頻域表達式，便于尋找 快速傅立葉變換與目標回波頻域數據之間的映射關系。所以對步驟(1 )生
成的雷達回波數據s&g進行距離向傅立葉變換和方位向傅立葉變換，即二
6維頻域轉換，得到距離和方位二維頻域數據，并對其進行距離頻域匹配濾 波處理，得到抵消距離向頻域相位后的目標回波二維頻域數據的相位
O)(K),表達式為
<formula>formula see original document page 7</formula> (6)
式(6)中，/t,為距離向波數，寫為2"(/ + /。)/" /為距離向頻率，X,為 發射載波頻率，c為光速；^為方位向波數，寫為2;r力/v,,義為方位 多普勒頻率；因此，二維頻域數據5'(K)表示為
<formula>formula see original document page 7</formula> (7)
式(7)中，、為距離向波數；、為方位向波數；乂為虛數單位；Q為目 標場景區域；《(x,r)為目標的后向散射系數；(u)為目標位置坐標；
式(6)明確的顯示目標回波頻域相位0(^，&)不是目標位置坐標 (;r,r)的線性函數，因此無法直接對目標回波應用快速傅立葉變換算
法。因此，需要對目標回波頻域相位o"，/g進行泰勒展開，得到目標
回波頻域相位①d、)與目標位置坐標(u)的線性關系，，
(3 )對經步驟(2)濾波處理后得到的目標回波頻域相位①(/t,^)進 行泰勒展開，得到目標回波頻域相位①(^，^)與目標位置坐標(z,;r)間的 線性關系。之后，對目標回波頻域相位①(K)進行相位補償。對補償 后的相位的空變性進行分析，確定出對目標場景成像的范圍
將式(6)進行泰勒展開保留到目標位置的一次項，但是這樣會引入 一定的誤差，并且這個誤差不是恒定的，而是空變的，因此需要對目 標的場景空變特性進行分析。對經步驟(2)濾波處理后得到目標回波 頻域相位0(&,&)進行泰勒展開，得到一常數相位項和一次相位項，并 且常數相位項就是場景中心的方位向相位，由于場景中心坐標已知， 所以能夠進行補償，補償之后的回波頻域相位即為與目標位置坐標 (z，y)對應的線性相位。經過相位補償之后，其殘留的二次相位和更高 階的相位即為誤差相位，并且具有空變特性，影響最終的目標聚焦效 果。由于殘留的二次相位誤差遠比高階相位誤差大，因此主要考慮二 次相位誤差的影響。
為保證目標的聚焦程度以兀/4作為相位誤差的界限，得到對目標空變特 性能夠容忍的場景尺寸如下<formula>formula see original document page 8</formula>式(8)、 (9)中，^為地面方位向分辨率大小，(0，乂。,zj為孔徑中心時刻 發射機的位置坐標，(、，K,^)為接收機位置坐標。即，在式(8)給定的場 景尺寸范圍內，近似誤差很小，在保證回波數據頻域相位精準的同時也找 到了目標位置相關的一次相位項。
(4) 對步驟(3)中經過相位補償后的二維頻域數據s"，yg進行波 束域映射和非線性插值，使得目標位置坐標(U)的回波頻域數據A(K) 的相位與波束域參數(K)之間構成線性關系，以便能夠使用快速傅立葉 變換算法進行成像。
在對目標回波頻域相位)進行相位補償之后，目標的二維頻域 表達式是距離波束參數yt,(與距離頻率等價)與方位波束參數、(與方位 頻率等價)的關系式，其中/t,與/t,是相互耦合的。雖然目標回波頻域相位 O)(K)與目標位置坐標(x,y)間是線性關系，但是①(K)與A,和、卻不 是線性關系。為了能夠采用高效的快速傅立葉變換算法進行成像，需要對、 和、進行波束域映射，生成新的波束域參數(、,人)，通過非線性插值運算實
現此步操作，使得目標回波頻域相位o(^t)與(、.，、)構成線性關系。經
過非線性插值后的回波頻域數據△(、，^)表達式為 △ 0、, ， 、) = J￡ 5 (X， y) exp (—— 乂々),
(10)
從式(10)可以看出，經過非線性插值后的二維頻域數據A化.入)的相位
(-/^JT-,yl7 )與目標位置坐標(x,;r)構成傅立葉變換對關系，因此可 以直接使用高效的快速傅立葉變換算法，達到減小運算量的目的。
(5) 對經步驟(4)處理后的二維頻域數據A(/t,t)進行距離向快速逆傅立葉變換，得到目標距離向的圖像，然后進行方位向快速逆傅立葉變 換，得到目標方位向的圖像。距離向圖像和目標方位向圖像相結合，即為 目標的二維圖像。最后，結合步驟(3)得到的目標場景成像的范圍，選取 出最終的目標圖像。至此，就實現了一動一靜雙基地合成孔徑雷達的成像。 有益效果
本發明提出的一動一靜雙基地合成孔徑雷達成像方法，通過將目標雷 達數據變換到頻域進行匹配濾波，對目標回波頻域相位進行相位補償。 對補償后的相位的空變性進行分析，確定出對目標場景成像的范圍。對相 位補償后的二維頻域數據進行波束域映射和非線性插值，使用快速傅立葉 變換算法進行成像。成像精度高，且可克服大場景空變特性，適應場景大， 運算量小，有利于實時成像。
圖1為一動一靜BSAR成像的幾何配置示意圖2為本發明優選實施方式中的 一動一靜BSAR成像方法的流程圖。
具體實施例方式
為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，現結合附圖對本
發明方法作進一步詳細說明。
一種一動一靜雙基地合成孔徑雷達成像方法，包括以下步驟
動態SAR發射機向偵測目標發出雷達信號，靜止接收機接收偵測目標
反射回來的雷達信號，在靜止接收機中，進行如下處理
(1)對偵測目標(簡稱目標)反射回來的雷達信號進行處理，得到
雷達回波數據。
對整個場景Q上的點目標回波進行疊加處理，即對單點回波信號(i)式 在整個場景Q上積分，可得到整個場景的雷達回波數據s仏O，表示為
",,,")=J"l^(U)p(卜r(。U))exp 一乂2兀W""，I，y) c/忍F
- 、 義J (11)
式(11)中，,為距離快時間變量；/ 為方位慢時間變量；A為發射信號波
9長；(x,y)為目標位置坐標；n為目標場景區域；5(足y)為目標的后向散射 系數；p^為發射的基帶信號，"。U)為發射機到目標再到接收機的傳
播時間，因此，戶(卜r(。Z,:r))即為存在時間延遲的基帶信號；/4,;U)
為第n個脈沖發射時刻點目標的斜距，即從發射機到點目標再到接收機的
距離長度之和；乂為虛數單位。其中，^(。U)表達式為
7 (t; U) - -義)2 + (乂o - +《+ V" - X)2 + (■>;—吖+《 (12) 式(12)中，v,為發射機運動速度。發射機在合成孔徑中心的坐標為(0,乂。,:,。)。 式(12 )中，^-"2 + (.v,。 -!f + zl為運動的發射機相對于目標的斜距。接 收機的位置始終不動，其坐標為(;cjv,z,); /(、一"2 +(.> —吖+《為接收機相 對于目標的斜距。式(12)表示一動一靜雙基地幾何配置下的斜距和。因 此，式(11)也即表達一動一靜BSAR配置下得到的雷達回波數據。
之后，根據^, ,,)進行一動一靜雙基地SAR回波數據的生成。回波數 據生成可以使用Matlab或VC等工具軟件來完成。
(2)對步驟(1)生成的雷達回波數據S(f，O進行二維頻域轉換，得 到目標的距離和方位二維頻域數據。對所得二維頻域數據進行距離頻域匹 配濾波處理，得到抵消距離向頻域相位后的二維頻域數據s ，/tA.)。 具體^口下
首先，對步驟(1)得到的雷達回波數據s(,，g采用二維傅立葉變 換方式進行二維頻域轉換，得到雷達回波數據的二維頻域表達式。通 過與發射基帶信號的頻域表達式共軛相乘，完成距離向的頻域匹配濾 波。
在BSAR中，高效的二維頻域算法難以實現的原因有兩點， 一是在當 雷達回波數據變換到二維頻域之時，目標的駐定相位點難以獲得，也 就是說精確的二維頻域表達式無法得到；二是二維波束域與目標的空 間坐標不是線性的映射關系，無法直接應用高效的快速傅立葉運算。 一動一靜BSAR能夠求解到目標二維頻域的精確表達式，但是其方位 頻率距離頻率與目標方位坐標和距離坐標關系非常復雜。經過駐定相 位原理和距離向頻域匹配濾波之后，得到抵消距離向頻域相位后的目 標回波二維頻域數據的相位0)(>,..、)，表達式為
義)=-V ' |,0-7)2 +《- A,^一r)2+7^7).' +《 (13) 式(13)中，/t,為距離向波數，寫為24/ + /())/^， /為距離向頻率，/。為發射載波頻率，C為光速；、為方位向波數，寫為27T力/V,，力為方位
多普勒頻率；因此，二維頻域數據s(^人)表示為
S (& A) = (U) exP (, (&' &) (14)
式(14)中，^為距離向波數；t為方位向波數；y為虛數單位；Q為目標場景區域；cy(義,F)為目標的后向散射系數；(足r)為目標位置坐標；
(3 )對經步驟(2)濾波處理后得到的目標回波頻域相位①(K)進行泰勒展開，得到目標回波頻域相位①(K)與目標位置坐標(z,y)間的線性關系。之后，對目標回波頻域相位①(t,t)進行相位補償。對補償后的相位的空變性進行分析，確定出對目標場景成像的范圍。
式(13)明確的顯示出目標回波頻域相位O(K)不是目標位置坐標(u;)的線性函數。要想得到它們之間的線性關系，可以采用泰勒展開，將式(13)展開保留到目標位置坐標(u)的一次項即可，但是這樣又會引入一定的誤差，并且這個誤差不是恒定的，而是空變的，因此還需要對目標的場景空變特性進行分析。
步驟(3)的具體過程如下
對式(13)進行泰勒(Taylor)展開，得到 一 常數項相位和 一 次相位，并且常數項相位就是場景中心的方位向相位。由于場景中心坐標已知，所以能夠對常數項相位進行補償，補償之后的相位即為目標位置的線性相位。經過相位補償之后，其殘留的二次相位和更高階的相位為誤差相位，并且具有空變特性，對其進行分析以確定此近似對場景空變特性的適應性。由于殘留的二次相位誤差遠比高階相位誤差大，因此主要考慮二次相位誤差的影響。首先，泰勒展開后目標回波頻域相位①(K)的表達式為
(15)
由式(15)可知，前兩項相位為場景中心的相位，也即需要補償的二維步貞i或相位，通過在二維頻域乘上相位因子exp-g V^"5 — .A^， +少，+《)就能夠完成相位的補償。后兩項相位為場景目標的線性相位。對比式(15)-口
式(13),可知二次相位誤差A①為
1
XoV、 -《
丄2、 +z2
/x + v *" + z
112卩義+ 4y W義+z; 2心',2+《
(16)
其中，、為距離波束域，、為方位波束域。從式(16)可以看出，目標的
二次相位誤差AO與多個因素有關，如目標偏離場景中心的相對位置，發射
機航跡到場景中心的最短距離，接收機航跡到場景中心的最短距離等。式
(16)的二次相位誤差A①是^與t的關系式，其中、與^是相互耦合的，為了分析二次相位誤差M)空變特性影響的大小，需要對t與、域解耦。經過解耦合，可知二次相位誤差AO主要產生目標位置偏移和目標散焦，目標的位置偏移為常數量，可以進行補償，因此二次相位誤差AO對場景空變特性的影響主要體現在對場景目標的散焦上，當目標位置偏離場景中心越遠，空變特性越大，其散焦的越厲害。為保證目標的聚焦程度以v/4作為相位誤差的界限，得到對目標空變特性能夠容忍的場景尺寸如下
(17)
其中X。
乂
丄
2"-
>v—+-
式(^7)中， A,為地面方位向分辨率大小，(0..v,",。)為孔徑中心時刻發射機的位置坐標，^, _y,., z,.)為接收機位置坐標。
(4)對步驟(3)中經過相位補償后的二維頻域數據S(K)進行波束域映射和非線性插值，使得目標位置坐標(U)的二維頻域數據A(K)
的相位與波束域參數(K,)之間構成線性關系，以便能夠使用快速傅立葉變換算法進行成像。
具體過程如下
在對目標回波頻域相位0(&，^)進行相位補償之后，目標的二維頻i成表達式是距離波束參數、(與距離頻率等價)與方位波束參數^(與方位頻率等價)的關系式，其中^與t是相互耦合的。雖然目標回波頻域相4立o(K)與目標位置坐標(z,y)間是線性關系，但是①(X,^)與、和^卻不
是線性關系。因此需要進行波數域的映射，找到與目標位置坐標(XJ') —
一映射的波數域集合(/t,，、)，并且(A,，/g可以通過".,& )集合經非線性插值得到。同理，當(b人.)與(K.)滿足如下關系時
<formula>formula see original document page 13</formula>
所得到的".,與(x,y)構成傅立葉變換對的關系，并且^與、.相互正交，
也就是說兩者解耦合。同樣，從式(19)可以知道由已有的樣本波數域數據
"，/g得到解耦合的波數域數據d/g，需要經過復雜的非線性插值。非線性插值的實現方法如下首先，根據系統參數確定波數城、和、的取值方
位。然后，根據公式(19)和波數域V和t的取值方位，確定出^和^的波數
域取值范圍。之后，選取合適的、和^.范圍，以保證頻率支撐域的有效性，
在有效的頻率支撐域里面，均勻劃分、,和、，經由公式(19)的逆運算，反解出對應的、和、。最后，利用反解出的it,和、，采用sinc插值的方法，從已有的頻率數據域(K)插值得到新的頻率數據域(^入)。非線性插值后的二維頻域數據,、)表達式為
△(心,、')二 j]/ r)exp (- - a ry顯
(20)
從式(20)可以看出，經過非線性插值后的二維頻域數據A('K)的相位("'/^^-)^T )與目標位置坐標(Z，^構成傅立葉變換對關系，因此可以直接使用高效的快速傅立葉變換算法，達到減小運算量的目的。
(5)對經步驟U)處理后的二維頻域數據A(K)進行距離向快速逆傅立葉變換，得到目標距離向的圖像，然后進行方位向快速逆傅立葉變換，得到目標方位向的圖像。距離向圖像和目標方位向圖像相結合，即為目標的二維圖像。最后，結合步驟(3)得到的目標場景成像的范圍，選取出最終的目標圖像。至此，就實現了一動一靜雙基地合成孔徑雷達的成虧象。從公式(19)和公式(20)可知，經過相位補償、波數域的映射和非線性插值后，已經得到了正交的二維頻域數據A(^,/^—);同樣從公式(20)可知，非
13線性插值后得到的二維頻域數據A(o,)也是目標后向散射系數的傅立葉
變換得到的數據，因此對插值后得到的二維頻域數據A(K)進行二維逆
傅立葉變換(2d-ifft)就可以得到目標的后向散射系數，完成由數據空間到圖像空間的重構。其數學表達式描述為^ (z， y) = f-1 {exp (,a/^-a.V義+4 + A. V《+乂+z,2) S(、 ， ^)}
權利要求
1、一種一動一靜雙基地合成孔徑雷達成像方法，實現過程如下動態SAR發射機向偵測目標發出雷達信號，靜止接收機接收偵測目標反射回來的雷達信號，其特征在于，在靜止接收機中，(1)對偵測目標反射回來的雷達信號進行處理，得到雷達回波數據，得到的雷達回波數據S(t，tn)表示為式(1)中，t為距離快時間變量；tn為方位慢時間變量；λ為發射信號波長；(X，Y)為目標位置坐標；Ω為目標場景區域；δ(X，Y)為目標的后向散射系數；p(t)為發射的基帶信號，τ(tn；X，Y)為發射機到目標再到接收機的傳播時間，p(t-τ(tn；X，Y))即為存在時間延遲的基帶信號；R(tn；X，Y)為第n個脈沖發射時刻點目標的斜距，即從發射機到點目標再到接收機的距離長度之和；j為虛數單位；其中，R(tn；X，Y)表達式為式(2)中，v1為發射機運動速度，發射機在合成孔徑中心的坐標為(0，y0z0)，為運動的發射機相對于目標的斜距，接收機的位置始終不動，其坐標為(xr，yr，zr)；為接收機相對于目標的斜距；(2)對步驟(1)生成的雷達回波數據S(t，tn)進行二維頻域轉換，得到目標的距離和方位二維頻域數據，對所得二維頻域數據進行距離頻域匹配濾波處理，得到抵消距離向頻域相位后的目標回波二維頻域數據的相位Φ(kr，kx)，表達式為式(3)中，kr為距離向波數，寫為2π(f+f0)/c，f為距離向頻率，f0為發射載波頻率，c為光速；kx為方位向波數，寫為2πfd/vt，fd為方位多普勒頻率；因此，二維頻域數據S(kr，kx)表示為S(kr，kx)＝∫∫Ωδ(X，Y)exp(jΦ(kr，kx))dXdY (4)式(4)中，kr為距離向波數；kx為方位向波數；j為虛數單位；Ω為目標場景區域；δ(X，Y)為目標的后向散射系數；(X，Y)為目標位置坐標；(3)對經步驟(2)濾波處理后得到的目標回波頻域相位Φ(kr，kx)進行泰勒展開，得到目標回波頻域相位Φ(kr，kx)與目標位置坐標(X，Y)間的線性關系，之后，對目標回波頻域相位Φ(kr，kx)進行相位補償；對補償后的相位的空變性進行分析，確定出對目標場景成像的范圍，即為保證目標的聚焦程度以π/4作為相位誤差的界限，得到對目標空變特性能夠容忍的場景尺寸如下其中式(5)、(6)中，ρX為地面方位向分辨率大小，(0，y10,x10)為孔徑中心時刻發射機的位置坐標，(xr，yr，zr)為接收機位置坐標；(4)對步驟(3)中經過相位補償后的二維頻域數據S(kr，kx)進行波束域映射和非線性插值，使得目標位置坐標(X，Y)的回波頻域數據Δ(kr，kx)的相位與波束域參數(kX，kY)之間構成線性關系，以便能夠使用快速傅立葉變換算法進行成像；經過非線性插值后的回波頻域數據Δ(kr，kx)表達式為Δ(kX，kY)＝∫∫Ωδ(X，Y)exp(-jkXX-jkYY)dXdY (7)(5)對經步驟(4)處理后的二維頻域數據Δ(kr，kx)進行距離向快速逆傅立葉變換，得到目標距離向的圖像，然后進行方位向快速逆傅立葉變換，得到目標方位向的圖像；距離向圖像和目標方位向圖像相結合，即為目標的二維圖像；最后，結合步驟(3)得到的目標場景成像的范圍，選取出最終的目標圖像。
全文摘要
本發明公開了一種一動一靜雙基地合成孔徑雷達成像方法，屬于雷達信號處理技術領域。首先對偵測目標反射回來的雷達信號進行處理，得到雷達回波數據。對雷達回波數據進行二維傅立葉變換，得到二維頻域數據，并進行距離頻域匹配濾波處理。對濾波處理后得到的二維頻域數據的相位進行泰勒展開，之后對其進行相位補償，最后，對補償后的相位的空變性進行分析。根據空變性分析結果，對經過相位補償后的二維頻域數據進行波束域的映射和非線性插值；對二維頻域數據進行二維逆傅立葉變換，最終得到二維圖像。本發明方法精度較高，且可克服大的場景空變特性，適應場景大，運算量小，有利于實時成像。
文檔編號G01S13/90GK101509976SQ20091008047
公開日2009年8月19日 申請日期2009年3月19日 優先權日2009年3月19日
發明者濤 曾, 亮 溫, 程 胡, 騰 龍 申請人:北京理工大學