一種用于機載雷達前視單脈沖成像的自聚焦方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及機載單脈沖雷達前視成像信號處理技術，特別是一種用于機載雷達前 視單脈沖成像的自聚焦方法。
【背景技術】
[0002] 為了突破天線孔徑長度對雷達成像方位分辨率的限制，獲取二維高分辨率圖像， 目前運動平臺雷達往往采用合成孔徑雷達（SAR)技術或多普勒波束銳化值B巧技術實現成 像。然而，現有的SAR與DBS成像無法覆蓋飛行路線正前方，不具備前視高分辨率能力，形 成所謂成像"盲區"。而前視區域對于運動平臺來說，恰恰是一個極為敏感的區域，此類區域 可視程度的降低，無疑是雷達成像技術的一個重要缺憾。
[0003] 針對該種情況，各國相關研究單位陸續開展了針對運動平臺雷達前視成像的研 究工作。女曰文獻 1 (G. Krieger, J. Mittermayer, S. Buckreuss, et al. . Sector imaging radar for enhanced vision Vorwartssicht-Radar fur erweitertes Blickfeld [J]. Aerospace Science and Technology, 7 (2003), pp 147 ?158.)中公開的視景增強扇區 成像雷達（SIREV)技術；文獻 2(}fee-Sub Shin, Jong-Tae Lim.Omega-k algorithm for airborne forward-looking bistatic spotlight SAR imaging[J]. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, 2009, 6 (2) : 312 ?316.)、文獻 3 (T. Espeter, I. Walterscheid, J. Klare, et al. Bistatic Forward-Looking SAR:Results of a Spaceborne-Airborne[C]. IE邸 Geoscience and Remote Sensing Letters 2011,8(4):765 ?768.)中公 開的雙基地SAR前視成像技術；文獻4值erek Iverson. Beam sha巧ening via multikerneldeconvolution[J]. The Boeing Company, Phantom Works, 2000, 693 ?697.) 中公開的基于解卷積方法的實孔徑前視成像技術；文獻5 (吳迪，朱巧寅，朱兆達.機載雷 達單脈沖前視成像算法[J].中國圖象圖形學報，2010, 15 (3) : 462?469.)、文獻6 (吳迪， 朱巧寅，田斌，朱兆達.單脈沖成像算法性能分析[J].航空學報，2012, 33 (10): 1893? 1902.)中公開的單脈沖成像技術等。
[0004] 在上述公開的方案中，單脈沖成像技術將單脈沖測角引入雷達成像過程中，通過 場景中強散射點精確位置的估計實現圖像分辨率的提高，具備系統結構復雜度低、實時性 強、對載機飛行航跡無特殊要求等優點，是一種實際可行的前視成像方案，可直接用于我國 現有空軍裝備、武器系統的升級（可直接用于和、差波束火控雷達等現役雷達系統）。
[0005] 從該方案的信號處理流程來看，單脈沖測角是其中的一個關鍵環節，測角精度的 高低直接影響方位清晰度改善效果。然而，作為一種典型的多通道系統，單脈沖雷達在實 際處理中，不同接收通道間的誤差不可避免，而該誤差直接導致了實際鑒角曲線與設計值 的偏差，進而影響成像效果的改善。即使在地面處理中對系統固有誤差進行了有效校正， 在飛行過程中平臺飛行姿態等因素同樣會導致實際鑒角曲線與設計值的偏差。此外，由于 雷達工作于前視模式，與工作于正側視、斜視模式的雷達系統相比，地面回波信號多普勒梯 度極小，故無法采用經典的多通道雷達通道誤差盲估計方法從回波數據中自動估計鑒角 曲線，女日文獻 7 (J.比 G. Ender. The Airborne Experimental Multi-Channel SAR-System AER- II [C], In Proceedings of 1996抓SAR Conference (抓SAR，96), K6nigswinter, Germany, May 1996, 49-52.)中公開的通道誤差估計及校正技術等。因此，如何在前視條件 下克服測角誤差對成像的影響，實現圖像自聚焦，是單脈沖成像技術在實際處理中必須解 決的一個關鍵問題。
【發明內容】
[0006] 本發明要解決的問題是克服由測角誤差導致的單脈沖圖像分辨率下降問題。為了 實現上述目的，本發明提供一種用于機載雷達前視單脈沖成像的自聚焦方法。
[0007] 本發明公開的一種用于機載雷達前視單脈沖成像的自聚焦方法，包括W下步驟：
[000引 1)對距離脈沖壓縮后的雷達回波數據所有距離口逐個提取樣本數據；
[0009] 2)對鑒角曲線進行估計；
[0010] 3)對步驟1)獲得的樣本數據進行單脈沖成像處理；
[0011] 4)對步驟1)獲得的樣本數據進行篩選；
[0012] 5)獲取新的樣本數據；
[0013] 6)對步驟5)獲取的新的樣本數據重復步驟2)至步驟5)形成迭代過程；
[0014] 7)采用最終估計所得的鑒角曲線對原始數據進行單脈沖成像，獲得所需圖像。
[0015] 作為上述技術方案的進一步改進，所述步驟1)提取樣本數據的過程為；將每個 距離口中能量最大處視為孤立強散射點回波信號，并W其為中屯、提取一個波束寬度內的數 據。
[0016] 作為上述技術方案的另一種改進，所述步驟2)中估計過程是通過距離口平均的 方法由樣本數據對鑒角曲線進行估計。
[0017] 作為上述技術方案的另一種改進，所述步驟3)中成像過程是采用步驟2)處理后 的鑒角曲線，W單脈沖成像算法對各距離口樣本數據進行成像處理，得到成像結果。
[0018] 作為上述技術方案的另一種改進，所述步驟4)中篩選過程是對步驟3)處理得到 的成像結果進行篩選，保留類似于孤立強散射點的數據。由單脈沖成像算法特點可知，若某 距離口選取的樣本數據近似于孤立強散射點，且單脈沖鑒角曲線準確的話，成像結果在方 位向應類似于沖激函數，即在目標所處方位位置出現峰值，且能量高度集中于峰值附近。因 此，各距離口成像結果峰值附近區域（我們稱之為峰值