专利名称：合成孔径激光成像雷达相位差分自聚焦方法
技术领域：
本发明涉及合成孔径激光成像雷达，特别是一种合成孔径激光成像雷达相位差分自聚焦方法，用于雷达回波信号聚焦成像处理。
背景技术：
合成孔径激光成像雷达的原理取之于射频领域的合成孔径雷达原理，是国外报道的能够在远距离取得厘米量级分辨率的唯一的光学成像手段。合成孔径激光成像雷达的发射激光采用光频线性调制即啁啾调制，光电外差接收采用去斜解调方式即采用同样的啁啾发射激光作为外差本机振荡器光束，因此得到了在距离向包含距离信息和在方位向包含相位历程信息的回波差频信号。合成孔径激光成像雷达在实验室先后得到了验证参见文献1:M.Bashkansky, R.L.Lucke,E.Funk,L.J.Rickard, and J.Reintjes,“Two-dimensional syntheticaperture imaging in the optical domain,，，Optic Letters, Vol.27, ppl983-1985 (2002),；文献 2:W.Buell, N.Marechal, J.Buck, R.Dickinson, D.Kozlowski, T.Wright, and
S.Beck, “Demonstrations of Synthetic Aperture Imaging Ladar,，，Proc.0f SPIEVol.5791ppl52-166 (2005),;文献3:周煜，许楠，栾竹，闻爱民，王利娟，孙建锋，刘立人，尺度缩小合成孔径激光雷达的二维成像实验，光学学报，Vol.31(9) (2011)，；文献4:刘立人，周煜，职亚楠，孙建锋，大口径合成孔径激光成像雷达演示样机及其实验室验证，光学学报，Vol.29(7):2030 2032(2011)，2006年在美国国防先进计划局支持下的雷声公司和诺格公司分别实现了机载合成孔径激光雷达实验(无任何细节报道)参见文献5:J.Ricklin, M.Dierking, S.Fuhrer, B.Schumm, and D.Tomlison, “Synthetic aperture ladar fortactical imaging, ” DARPA Strategic Technology Office.。在合成孔径激光成像雷达中，在方位向上产生目标的相位二次项历程是保证方位向上的目标孔径合成成像的关键，在雷达发射啁啾信号直至接收目标回波信号的过程中，由于雷达自身震动、大气湍流等因素会在目标回波信号中引入噪声，所引入的噪声主要体现在方位向二次项相位上，这种噪声会严重影响成像质量，因此如何抑制这种噪声相位以得到所需的方位向二次项相位历程在合成孔径激光成像雷达回波信号成像处理中显得尤为重要。但在上述所有相关报道中参见文献1、2、3、4、5，均未提及雷达回波信号方位向二次项相位历程的优化问题
发明内容
本发明要解决的问题在于提出了一种合成孔径激光成像雷达相位差分自聚焦方法，本发明将距离向聚焦后的雷达回波信号提取方位向相位信息，并移位，利用原相位与移位后的相位做差分，得到带有噪声差分项的线性项相位，然后做傅里叶变换，得到带有噪声频谱的脉冲项，在脉冲处利用带通滤波抑制大部分噪声频谱，然后做逆傅里叶变换，得到优化的线性项，然后对线性项进行抽样累加，得到优化后的方位向二次项相位，对二次项相位优化后的方位向信号进行二次项匹配滤波，最终实现目标聚焦成像。本发明的技术解决方案如下:—种合成孔径激光成像雷达相位差分自聚焦方法，其特征在于，包括如下步骤:①合成孔径激光成像雷达发射系统发射线性调频的啁啾脉冲激光信号，照射到目标后被目标反射，反射光波经过合成孔径激光成像雷达接收系统进行光电外差接收、数字化、复数化处理后的目标回波信号为:
权利要求
1.一种合成孔径激光成像雷达相位差分自聚焦方法，其特征在于，包括如下步骤: ①合成孔径激光成像雷达发射系统发射线性调频的啁啾脉冲激光信号，照射到目标后被目标反射，反射光波经过合成孔径激光成像雷达接收系统进行光电外差接收、数字化、复数化处理后的目标回波信号为:
全文摘要
一种合成孔径激光成像雷达相位差分自聚焦方法，原理在于对距离向聚焦之后的雷达回波信号提取含有噪声相位的方位向相位信号，进行移位并与未移位相位差分，对差分得到的信号进行傅里叶变换，然后进行带通滤波，再进行逆傅里叶变换，对得到的信号等间隔采样累加，得到优化后的方位向二次项相位，然后再进行方位向聚焦，实现目标成像。此方法优化了对于目标孔径合成至关重要的二次项相位历程，可以提高成像质量，是合成孔径激光成像雷达重要的技术改进。
文档编号G01S7/48GK103163531SQ20131007653
公开日2013年6月19日 申请日期2013年3月11日 优先权日2013年3月11日
发明者孙志伟, 职亚楠, 孙建锋, 周煜, 戴恩文, 刘立人, 许倩, 卢智勇 申请人:中国科学院上海光学精密机械研究所