一种sar图像中的雷达动目标抑制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于雷达信号处理技术领域，特别设及一种SAR图像中的雷达动目标抑制 方法，适用于机载平台或星载平台的SAR雷达成像质量评估。
【背景技术】
[0002] 近几年来，由于高分辨率宽测绘带化igh-resolutionwide-swath，HRWS)SAR系统 的优越性，受到越来越多的关注和研究，并且沿方位向多通道的高分辨率宽测绘带SAR系统 高分辨率宽测绘带化igh-resolutionwide-swath，HRWS)SAR系统可W用来解决高分辨率 和低脉冲重复频率(PRF)之间的矛盾。此外，由于沿方位向的空间自由度可W用来进行杂波 抑制，因此同时也为雷达动目标检测提供了机会。
[0003]由于使用静止场景的成像方法通常会导致雷达动目标在得到的SAR图像中出现散 焦，而且会将雷达动目标聚焦到错误的位置，运是由于雷达动目标在合成孔径时间内是运 动的；另外，由于HRWSSAR系统的低方位采样率，一个雷达动目标会沿方位向产生多个鬼影 目标，再加上雷达动目标会聚焦到错误的位置，使得掩盖了原本的系统场景，因此，产生的 散焦雷达动目标会影响研究人员对SAR图像的理解。
[0004]针对运个问题，现有技术公开了一种基于传统空时自适应处理框架的空时滤波方 法，该种方法用于抑制SAR图像中的雷达动目标，但是，基于传统的空时自适应处理框架需 要相当大的空间自由度，用于抑制HRWSSAR系统重建的SAR图像中的雷达动目标。理论上 讲，抑制雷达动目标所需的空间自由度等于系统场景中动目标的个数与HRWSSAR系统中脉 冲重复频率(PRF)欠采样数的乘积，运在实际系统中很难得到满足。因此，传统空时自适应 处理框架严重限制了空时滤波处理方法的性能。
【发明内容】
[000引针对W上现有技术存在的不足，本发明的目的在于提出一种SAR图像中的雷达动 目标抑制方法，该方法只需要一个空间自由度就能够抑制SAR图像中的一个雷达动目标，并 且方位向互相重合的雷达动目标比较少，同时两个自由度能够用来抑制场景中的多个动目 标。
[0006]为达到上述技术目的，本发明采用如下技术方案予W实现。
[0007] -种SAR图像中的雷达动目标抑制方法，包括如下步骤：
[000引步骤1，设定SAR雷达为一发多收模式，并设定SAR雷达接收端有Μ个通道，W及确定SAR雷达发射端的参考通道，所述参考通道发射线性调频脉冲信号，SAR雷达接收端的第m个 通道接收所述线性调频脉冲信号，进而得到包含雷达动目标PU，化)及静止雷达目标的回 波信号，然后对包含雷达动目标P(X，化)及静止雷达目标的回波信号进行距离脉压处理，得 到包含雷达动目标P(X，化)及静止雷达目标的距离频域方位时域信号S(fr，ta;cU);
[0009]其中，me{1，2,...，M}，M表示SAR雷达接收端的通道总个数，X表示雷达动目标的 方位位置，化表示设定的雷达动目标最近距离，dm表示从第m个通道到参考通道的方位偏移， ta表示慢时间，fr表示距离频率；
[0010] 步骤2,对包含雷达动目标P(X，化)及静止雷达目标的距离频域方位时域信号S(fr, ta;dm)依次进行方位去斜操作和方位快速傅里叶变换操作，计算得到包含雷达动目标P(X， 化)及静止雷达目标的距离方位二维频域信号却./;.，乂;式,）；
[0011] 步骤3,根据包含雷达动目标P(X，Rb)及静止雷达目标的距离方位二维频域信号 到./;，./；，吨），构造得到雷达动目标的动态导向矢量ac,1(fa);
[0012] 步骤4,根据所述雷达动目标的动态导向矢量aG,i(fa)，计算得到抑制雷达动目标 信号的无模糊杂波谱的权矢量W，然后据此计算雷达动目标得到抑制的静止雷达目标回波 信号S(fr，fa);
[001引步骤5,对雷达动目标得到抑制的静止雷达目标回波信号S(fr，fa)依次进行逆快速 傅立叶变换和方位去斜操作，计算得到雷达动目标抑制后的距离频域方位时域静止雷达目 申不回波?曰号S(fr,ta);
[0014]步骤6，对雷达动目标抑制后的距离频域方位时域静止雷达目标回波信号S(fr，ta) 依次进行距离徙动校正和方位压缩操作，得到雷达动目标抑制后的SAR图像。
[0015] 至此，一种SAR图像中的雷达动目标抑制方法基本完成。
[0016] 本发明的有益效果:本发明方法首先对雷达动目标的空时谱进行压缩，使得雷达 动目标在空时平面中不存在模糊分量，甚至在空时平面中是聚焦的；本发明方法只需要一 个空间自由度即可抑制SAR图像中的一个雷达动目标;对于多个雷达动目标，本发明方法提 出了动态导向矢量概念，使得一个空间自由度足够抑制沿方位向不重合的聚焦的雷达动目 标，运些雷达动目标，并且通过利用动态导向矢量的概念，使得抑制雷达动目标所需空间自 由度的个数等于沿方位向互相重合的雷达动目标个数的最大值。在SAR图像中，聚焦之后的 雷达动目标是稀疏的，在空时平面中，聚焦之后的雷达动目标稀疏地分布在空间角度或多 普勒频率单元上，使得方位向互相重合的雷达动目标比较少，进而使得两个自由度足够用 来抑制场景中的雷达动目标。
【附图说明】
[0017] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
[0018] 图1是本发明一种SAR图像中的雷达动目标抑制方法采用的多通道SAR雷达几何结 构示意图；其中，SAR雷达平台W速度V沿着X轴飞行，Ref表示中间通道，Μ表示SAR雷达发射 端或接收端的通道总个数，从第m个通道到参考通道的方位偏移表示为dm,Refe{1，2,...， M}，me{l，2,...，M}，vr表示雷达动目标径向速度，va表示雷达动目标横向速度，tc表示雷达 目标中屯、时刻，化表示设定的雷达目标最近距离;P(X，化)表示横向位置处时雷达动目标在X 轴的位置，X表示雷达动目标的方位位置，C(0，Rb)表示横向位置时雷达动目标的场景中屯、 位置；
[0019] 图2是没有考虑雷达动目标抑制而利用线性约束最小方差(LCMV)准则处理得到的 静止场景重建结果示意图；
[0020] 图3是利用结合二次波束的线性约束最小方差准则化CMV-QPC)方法进行杂波抑制 后得到的数据结果示意图；
[0021 ]图4是雷达动目标的粗聚焦结果示意图；其中，targetl~ta巧et4表示雷达动目标 1~雷达动目标4;
[0022] 图5是提取了雷达动目标1的信号并变换到距离压缩域与方位慢时间域的结果示 意图；
[0023] 图6是利用模石形格式化eystone)变换后得到的雷达动目标结果示意图；
[0024]图7是利用模糊数为3的滤波函数得到的走动校正后的结果示意图；
[0025]图8是雷达动目标的聚焦结果示意图；
[0026]图9是利用本发明的去斜(Deramp)空时自适应处理方法得到的静止场景重建结果 示意图；
[0027] 图10(a)为对应图2沿第2379个距离单元进行方位切片(其中包括雷达动目标3)的 结果示意图；
[0028] 图10(b)表示对应图9沿第2379个距离单元进行方位切片(其中包括雷达动目标3) 的结果示意图。
[0029]具体实施方法
[0030]本发明的一种SAR图像中的雷达动目标抑制方法，包括W下步骤：
[0031] 步骤1，设定S