【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術屬于雷達成像，具體涉及一種基于改進pcs的斜視準靜態(tài)雙基sar成像方法。
技術介紹
1、能進行成像的微波雷達稱之為合成孔徑雷達(synthetic?aperture?radar，sar)。合成孔徑雷達通過將一個小尺寸天線放在運動的載體上，在載體運動時天線也隨之運動，在一個時間段內(nèi)，天線每個時刻的位置都不同，將整個時間段內(nèi)天線的運動軌跡等效為一個大尺寸天線，有效提高了雷達方位向的分辨率。相較于傳統(tǒng)的光學成像技術，sar具有全天候、全天時等優(yōu)點，即在光照條件較差的情況下仍然能夠正常工作，而且其分辨率與作用距離無關；相較于傳統(tǒng)的雷達，sar具有高分辨率的特點，能夠?qū)崿F(xiàn)二維甚至是三維成像。隨著sar的不斷發(fā)展，單基地sar易受到干擾、生存能力差、只能獲得目標單一方向的散射特征等缺點逐漸暴露出來，雙基地sar以其較強的抗干擾能力和較強的生存能力逐漸得到廣泛關注。
2、極坐標格式算法(polar?format?algorithm，pfa)主要應用于聚束式合成孔徑雷達成像中，通過更長時間的信號覆蓋來獲得更好的成像效果。當雷達工作在聚束模式下，載體在運動的過程中要時刻調(diào)整發(fā)射天線的指向，讓成像區(qū)域始終保持在雷達照射當中，由于對目標觀測的轉(zhuǎn)角較大，聚束模式能夠有更高的方位向分辨率。在使用pfa的過程中，計算量最大的部分就是插值處理，通過使用線性調(diào)頻尺度變換(principle?ofchirpscaling,pcs)可以有效降低pfa的計算量，但傳統(tǒng)的pcs在斜視情況下會導致成像結果出現(xiàn)重影，因此需要進行改進。
>技術實現(xiàn)思路
1、專利技術目的：本專利技術提供一種基于改進pcs的斜視準靜態(tài)雙基sar成像方法，消除了斜視情況下，成像結果中存在重影的情況。
2、技術方案：本專利技術所述的一種基于改進pcs的斜視準靜態(tài)雙基sar成像方法，包括以下步驟：
3、(1)根據(jù)雷達參數(shù)計算每個方位向的尺度變換因子δr；
4、(2)通過尺度變換因子確定距離向的尺度變換因子β；
5、(3)對回波脈沖在時域乘以基于β改進的相位因子，然后進行距離向傅里葉變換，將回波信號變換到頻域；
6、(4)將變換到頻域的信號乘以改進的匹配濾波函數(shù)，然后進行距離向逆傅里葉變換，將信號變回到時域；
7、(5)將變回到時域的信號在時域乘以改進的匹配濾波之后的相位因子，再次進行距離向傅里葉變換，將回波信號變換到頻域；
8、(6)將步驟(5)中的信號在頻域乘以改進的補償函數(shù)，得到距離向處理完畢的回波信號；
9、(7)計算準靜態(tài)雙基sar的等效相位中心，使用等效相位中心對距離向處理完成的回波進行方位向插值處理，得到在波數(shù)域均勻分布的數(shù)據(jù)；
10、(8)對波數(shù)域均勻采樣的數(shù)據(jù)進行二維傅里葉變換，得到最終成像結果。
11、進一步地，步驟(1)所述尺度變換因子為：
12、α(t)＝[cosφt(t)cosθt(t)+cosφr(t)cosθr(t)]cosφb+[sinφt(t)cosθt(t)+sinφr(t)cosθr(t)]sinφb
13、
14、
15、式中，為了提高數(shù)據(jù)的利用率，將數(shù)據(jù)在波數(shù)域中進行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的角度為φb，φt，θt為發(fā)射機相位中心瞬時方位角和俯仰角；φr，θr為接收機相位中心瞬時方位角和俯仰角；t0為合成孔徑中心時刻。
16、進一步地，步驟(2)所述距離向上的尺度因子為：
17、β＝max(β1,β2,1)
18、
19、
20、式中，β1是通過第一個脈沖發(fā)射時刻計算出來的距離向的尺度變換因子，β2是通過最后一個脈沖發(fā)射時刻計算出來的距離向的尺度變換因子，fc為發(fā)射信號的載頻，fs為距離向的采樣頻率，δr,1為第一個脈沖對應的方位向的尺度變換因子，δr,na為最后一個脈沖對應的方位向的尺度變換因子。
21、進一步地，步驟(3)所述的改進的相位因子為：
22、
23、式中，τ表示快時間變量，c為光速，k為線性調(diào)頻信號的調(diào)頻斜率；δr為方位向尺度變換因子，ra為發(fā)射天線相位中心到場景中心的距離與接收相位中心到場景中心的距離之和。
24、進一步地，步驟(4)所述的改進的匹配濾波函數(shù)為：
25、
26、式中，fτ為距離向快時間變量τ所對應的頻率變量。
27、進一步地，步驟(5)所述的改進的匹配濾波之后的相位因子為：
28、
29、進一步地，步驟(6)所述的改進的補償函數(shù)為：
30、
31、進一步地，所述步驟(7)實現(xiàn)過程如下：
32、
33、其中，g(x)是插值點x對應的方向插值，sinc(x)是插值核，sinc是數(shù)學中的sinc函數(shù)，x是卷積計算中的偏移量，i是卷積計算中的時序；
34、插值前后的坐標計算為：
35、
36、
37、其中，t為原方位向時間變量，t'為經(jīng)keystone變換后的方位向時間變量；rg為等效相位中心位置在xoy平面投影的長度，v為發(fā)射平臺和接收平臺共同的運動速度，θs為等效的斜視角。
38、有益效果：與現(xiàn)有技術相比，本專利技術的有益效果為：本專利技術通過改進的pcs算法，消除了斜視情況下，成像結果中存在重影的情況，通過對準靜態(tài)雙基sar回波信號進行距離向改進pcs處理，方位向插值處理，能夠獲得聚焦效果良好無重影的圖像，具有效率高，易于實現(xiàn)的特點。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術保護點】
1.一種基于改進PCS的斜視準靜態(tài)雙基SAR成像方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于改進PCS的斜視準靜態(tài)雙基SAR成像方法，其特征在于，步驟(1)所述尺度變換因子為：
3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于改進PCS的斜視準靜態(tài)雙基SAR成像方法，其特征在于，步驟(2)所述距離向上的尺度因子為：
4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于改進PCS的斜視準靜態(tài)雙基SAR成像方法，其特征在于，步驟(3)所述的改進的相位因子為：
5.根據(jù)權利要求1所述的一種基于改進PCS的斜視準靜態(tài)雙基SAR成像方法，其特征在于，步驟(4)所述的改進的匹配濾波函數(shù)為：
6.根據(jù)權利要求1所述的一種基于改進PCS的斜視準靜態(tài)雙基SAR成像方法，其特征在于，步驟(5)所述的改進的匹配濾波之后的相位因子為：
7.如權利要求1所述的一種基于改進PCS的斜視準靜態(tài)雙基SAR成像方法，其特征在于，步驟(6)所述的改進的補償函數(shù)為：
8.根據(jù)權利要求1所述的一種基于改進PCS的斜視準靜態(tài)雙基SAR成像方法，其特征在
...【技術特征摘要】
1.一種基于改進pcs的斜視準靜態(tài)雙基sar成像方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于改進pcs的斜視準靜態(tài)雙基sar成像方法，其特征在于，步驟(1)所述尺度變換因子為：
3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于改進pcs的斜視準靜態(tài)雙基sar成像方法，其特征在于，步驟(2)所述距離向上的尺度因子為：
4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于改進pcs的斜視準靜態(tài)雙基sar成像方法，其特征在于，步驟(3)所述的改進的相位因子為：
5.根據(jù)權利要求1所...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：楊佳欽，朱岱寅，周濤，谷寶民，
申請(專利權)人：南京航空航天大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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