专利名称：斜视偏置相位中心方位多波束星载sar 成像方法
技术领域：
本发明属于星载合成孔径雷达信号处理领域，特别涉及一种斜视偏置相位中心方位多波束星载SAR成像方法。
背景技术：
星载合成孔径雷达(SAR)在斜视模式下具有很高的机动灵活性，雷达通过改变天线波束指向，可对侧前方目标预先成像，并可对侧后方目标再次成像。但是随着天线方位波束指向斜视角度的增加，雷达图像的方位分辨率将随之恶化。现有技术中的偏置相位中心方位多波束技术通过空域采样通道数的增加来换取方位时域采样速率的降低，从而可以大幅度地提高星载SAR系统高分辨宽测绘的能力。换句话说，偏置相位中心方位多波束技术可以在保证雷达测绘带宽的前提下进一步提高雷达所能获取的方位分辨率。因此，斜视偏置相位中心方位多波束星载SAR成像模式可以在较短的时间内对军事敏感区域进行多次高分辨成像，这对于现代条件下局部战争的战场侦察具有重要意义。然而，在现有技术中的斜视偏置相位中心方位多波束星载SAR模式下，星载斜视模式方位采样率不足、SAR回波数据距离徙动量大和偏置相位中心方位多波束星载SAR系统设计时难以保证方位向均匀采样的要求这三大关键问题将在较大程度上增加该模式SAR回波数据的处理难度，最终影响到该模式在现代条件下局部战争的战场侦察应用。综上所述，由于在现有技术中的斜视偏置相位中心方位多波束星载SAR模式下存在上述三个问题，传统的星载SAR数据处理方法无法有效地处理斜视偏置相位中心方位多波束星载SAR模式回波数据，使得雷达图像面临系统模糊严重、图像散焦和混叠等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种斜视偏置相位中心方位多波束星载SAR成像方法，以解决在现有技术中的斜视偏置相位中心方位多波束星载SAR模式下存在的方位采样率不足、回波数据距离徙动量大和方位多波束非均匀采样等问题。为了实现上述目的，本发明提供了一种斜视偏置相位中心方位多波束星载SAR成像方法，包括以下步骤:SlOl:采用方位向相位补偿函数Hun(Lt)分别对各方位波束接收的回波数据进行相应的相位补偿；S102:采用方位重构滤波器组P (fa)对经相位补偿后的回波数据的多普勒频谱在距离-多普勒域内进行重建，并利用频谱还原函数H2 (fr, t)恢复目标回波信号的多普勒历程;S103:利用改进的RMA算法进行回波数据的聚焦成像。作为优选，在步骤SlOl中，所述方位向相位补偿函数Uf’t)为:`
权利要求
1.一种斜视偏置相位中心方位多波束星载SAR成像方法，其特征在于，包括以下步骤: 5101:采用方位向相位补偿函数Utt)分别对各方位波束接收的回波数据进行相应的相位补偿； 5102:采用方位重构滤波器组P(fa)对经相位补偿后的回波数据的多普勒频谱在距离-多普勒域内进行重建，并利用频谱还原函数H2(f；，t)恢复目标回波信号的多普勒历程; 5103:利用改进的RMA算法进行回波数据的聚焦成像。
2.根据权利要求1所述的斜视偏置相位中心方位多波束星载SAR成像方法，其特征在于，在步骤SlOl中，所述方位向相位补偿函数Utt)为:
3.根据权利要求1所述的斜视偏置相位中心方位多波束星载SAR成像方法，其特征在于，在步骤S102中，所述方位重构滤波器组P (fa)为:
4.根据权利要求1所述的斜视偏置相位中心方位多波束星载SAR成像方法，其特征在于，在步骤S102中，所述频谱还原函数H2(f；，t)为:
5.根据权利要求1至4中任一项所述的斜视偏置相位中心方位多波束星载SAR成像方法，其特征在于，步骤SlOl具体包括: 首先，对每个方位波束接收到的雷达基带信号进行距离向傅立叶变换得到:
6.根据权利要求1至4中任一项所述的斜视偏置相位中心方位多波束星载SAR成像方法，其特征在于，步骤S103具体包括: 对步骤S102的方位多波束两维频谱重建结果进行距离压缩和一致距离徙动校正；采用改进的Stolt插值操作完成残余的距离徙动校正，所述改进的Stolt插值操作中的原始距离频率f到新的距离频率的映射关系为:
7.根据权利要求6 所述的斜视偏置相位中心方位多波束星载SAR成像方法，其特征在于，所述方位匹配压缩函数H4 (r，fa)为:
全文摘要
本发明公开了一种斜视偏置相位中心方位多波束星载SAR成像方法，包括以下步骤采用方位向相位补偿函数H1，n(f,t)分别对各方位波束接收的回波数据进行相应的相位补偿；采用方位重构滤波器组P(fa)对经相位补偿后的回波数据的多普勒频谱在距离-多普勒域内进行重建，并利用频谱还原函数H2(fr,t)恢复目标回波信号的多普勒历程；利用改进的RMA算法进行回波数据的聚焦成像。本发明通过方位预处理操作调整了回波信号的多普勒历程，解决了方位信号采样率不足的问题；并且通过斜视方位多波束信号重建，解决了方位多通道非均匀采样问题；最后采用基于改进的Stolt插值操作的RMA算法完成了斜视模式下的大距离徙动校正和聚焦成像。
文档编号G01S13/90GK103149564SQ201310033270
公开日2013年6月12日 申请日期2013年1月29日 优先权日2013年1月29日
发明者黄平平, 徐伟, 侯婷 申请人:内蒙古工业大学