变PRI的斜视聚束SAR成像方法、装置、设备及存储介质与流程

文档序号:17737298发布日期:2019-05-22 03:20阅读:217来源:国知局
变PRI的斜视聚束SAR成像方法、装置、设备及存储介质与流程
本公开一般涉及合成孔径雷达
技术领域
,具体涉及变pri的斜视聚束sar成像方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
:对于星载合成孔径雷达(syntheticapertureradar,sar),其成像模式具有正视、侧视以及斜视模式。其中相比于正、侧视情形,斜视模式增加了星载合成孔径雷达系统的机动性、灵活性,配合波束指向调整,可实现对感兴趣区域的短时间重访;对于探测雷达散射截面依赖于观测角度的军事目标,尤有重要意义。在斜视聚束情况下,如果sar系统采用固定脉冲重复间隔(pulserepetitioninterval,pri),由于目标场景到sar的距离历程存在距离走动项,会使得目标场景的回波数据逐渐被移除数据接收窗,从而导致有效成像范围的减小。为了克服这个问题,可以保证固定pri足够大的前提条件下,有足够的时间范围容纳接收窗的时移,以通过距离走动形式控制接收窗的起始时间,来提高有效数据的比例。但是,要保证固定pri足够大,就需要对pri进行调整。但是,如果sar系统采用变pri策略,由于pri的变化,sar系统的回波数据的斜距历程会发生改变,方位向信号也存在非均匀采样;且在聚束模式下,sar系统的回波数据的方位向信号还存在欠采样问题等,这些问题又导致现有的成像算法均不能有效地解决斜视聚束sar系统在变pri模式下成像的问题。因此,亟待提出一种基于变pri模式的斜视聚束sar的成像方法来解决上述问题。技术实现要素:鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,期望提供一种变pri的斜视聚束合成孔径雷达的成像方法、装置、设备及存储介质,能够在保证计算效率的情况下实现对其方位信号非均匀情况下的欠采样的还原,并保证成像结果的有效性。第一方面,本申请实施例提供了一种变pri模式下斜视聚束sar的成像方法,方法包括:恢复变pri模式下的雷达回波数据的距离徙动形式。去除雷达回波数据的方位谱混叠和距离向时域混叠。还原雷达回波数据的方位向信号的采样均匀性。并对经过还原处理的雷达回波数据进行相位补偿。对经过相位补偿后的雷达回波数据进行成像。在第一方面的一个或多个实施例中,恢复变pri模式下的雷达回波数据的距离徙动形式,包括:利用第一滤波器去除雷达回波数据的发射时刻相对于固定pri模式下的发射时刻的时延、以及去除雷达回波数据的斜距历程相对于固定pri模式下的斜距历程的变化,以将雷达回波数据的变pri模式下的距离徙动形式恢复成固定pri模式下的距离徙动形式。第一滤波器表示为δτni为雷达回波数据的发射时刻相对于固定pri模式下的发射时刻的时延;δrni为雷达回波数据的斜距历程相对于固定pri模式下的斜距历程的变化;fτ为固定pri模式下的距离向频率;c为光速;π为圆周率;j为虚数单位。在第一方面的一个或多个实施例中,去除雷达回波数据中的方位谱混叠和距离向时域混叠,包括:利用第二滤波器对雷达回波数据进行频谱搬移和距离去走动以及解斜,以去除雷达回波数据中的方位谱混叠和距离向时域混叠,第二滤波器为:其中tni为雷达雷达回波数据的方位向脉冲发射时刻;vr为雷达回波数据成像时的等效速度;θc为雷达回波数据中心时刻的等效斜视角;c为光速;ka为雷达回波数据的方位调频率;fr为雷达回波数据的距离向频率;f0为雷达回波数据的载波频率;π为圆周率;j为虚数单位。在第一方面的一个或多个实施例中,还原雷达回波数据的方位向信号的采样均匀性,包括:利用非均匀傅里叶变换nufft处理雷达回波数据的方位向信号。在第一方面的一个或多个实施例中,对经过还原处理的雷达回波数据进行相位补偿,包括:利用第三滤波器还原第二滤波器产生的距离走动,第三滤波器为:其中tui为雷达回波数据的均匀方位采样时刻;ka为雷达回波数据的方位调频率;fr为雷达回波数据的距离向频率;vr为雷达回波数据成像时的等效速度;θc为雷达回波数据中心时刻的等效斜视角;c为光速;π为圆周率;j为虚数单位。在第一方面的一个或多个实施例中,对经过相位补偿后的雷达回波数据进行成像,包括:采用非线性调频变标ncs算法或者距离-多普勒rd算法或者ωk算法,对经过相位补偿后的雷达回波数据进行成像。在第一方面的一个或多个实施例中,采用非线性调频变标ncs算法,对经过相位补偿后的雷达回波数据进行成像,包括:通过改进的三次相位滤波、改进的距离多普勒域的线性变标操作对经过相位补偿后的雷达回波数据进行成像。在第一方面的一个或多个实施例中,改进的三次相位滤波,包括:利用第四滤波器进行三次相位滤波;第四滤波器为其中,y(fa)为三次相位滤波中的三次相位扰动项系数;fa为多普勒频率;fτ为固定pri模式下的雷达回波数据的距离向频率;θ(fa)为以多普勒频率表示的雷达回波数据的斜视角;r0ref为雷达回波数据的成像区域中心点的最近斜距;θc为雷达回波数据中心时刻的等效斜视角;c为光速;π为圆周率;j为虚数单位。在第一方面的一个或多个实施例中,改进的距离多普勒域的线性变标操作,包括:利用第五滤波器进行距离多普勒域的线性变标操作;第五滤波器为其中τ为相对于固定pri模式下的雷达回波数据的距离向时间;fa为多普勒频率;q2(fa)为雷达回波数据的线性变标操作因子;q3(fa)为雷达回波数据的相位扰动项引入的额外的变标操作因子;τref为参考斜距处对应的雷达回波数据的时间延迟;r0ref为雷达回波数据的成像区域中心点的最近斜距;θc为雷达回波数据中心时刻的等效斜视角;c为光速;π为圆周率;j为虚数单位。第二方面,本申请实施例还提供了一种变pri模式下斜视聚束sar的成像装置,装置包括:距离徙动形式恢复模块,配置用于恢复变pri模式下的雷达回波数据的距离徙动形式。解混叠模块,配置用于去除雷达回波数据的方位谱混叠和距离向时域混叠,还原雷达回波数据的方位向信号的采样均匀性,并对经过还原处理的雷达回波数据进行相位补偿。成像模块,配置用于对经过相位补偿后的雷达回波数据进行成像。在第二方面的一个或多个实施例中,距离徙动形式恢复模块为第一滤波器,用于去除雷达回波数据的发射时刻相对于固定pri模式下的发射时刻的时延、以及去除雷达回波数据的斜距历程相对于固定pri模式下的斜距历程变化,以将雷达回波数据的变pri模式下的距离徙动形式恢复成固定pri模式下的距离徙动形式;该第一滤波器为:其中δτni为雷达回波数据的发射时刻相对于固定pri模式下的发射时刻的时延;δrni为雷达回波数据的斜距历程相对于固定pri模式下的斜距历程的变化;fτ为固定pri模式下的雷达回波数据的距离向频率;c为光速;π为圆周率;j为虚数单位。在第二方面的一个或多个实施例中,解混叠模块配置包括第二滤波器、方位向处理模块以及第三滤波器,第二滤波器,配置用于去除雷达回波数据的方位谱混叠和距离向时域混叠;方向处理模块,配置用于还原雷达回波数据的方位向信号的采样均匀性;第三滤波器,配置用于对经过还原处理的雷达回波数据进行相位补偿。在第二方面的一个或多个实施例中,第二滤波器为:其中tni为雷达回波数据的方位向脉冲发射时刻;vr为雷达回波数据成像时的等效速度;θc为雷达回波数据中心时刻的等效斜视角;c为光速;ka为雷达回波数据的方位调频率;fr为雷达回波数据的距离向频率;f0为雷达回波数据的载波频率。在第二方面的一个或多个实施例中,方位向处理模块,配置用于:利用非均匀傅里叶变换nufft处理雷达回波数据的方位向信号。在第二方面的一个或多个实施例中,第三滤波器为其中tui为雷达回波数据的均匀方位采样时刻;ka为雷达回波数据的方位调频率;fr为雷达回波数据的距离向频率;vr为雷达回波数据成像时的等效速度;θc为雷达回波数据中心时刻的等效斜视角;c为光速;π为圆周率;j为虚数单位。在第二方面的一个或多个实施例中,成像模块包括三次相位滤波子模块以及线性变标子模块。三次相位滤波子模块,配置用于采用改进的三次相位滤波对经过相位补偿后的雷达回波数据进行三次相位滤波。线性变标子模块,配置用于采用改进的距离多普勒域的线性变标操作对经过相位补偿后的雷达回波数据进行线性变标操作。在第二方面的一个或多个实施例中,三次相位滤波子模块为第四滤波器,其中y(fa)为三次相位滤波中的三次相位扰动项系数;fa为多普勒频率;fτ为固定pri模式下的雷达回波数据的距离向频率;θ(fa)为以多普勒频率表示的雷达回波数据的斜视角;r0ref为雷达回波数据的成像区域中心点的最近斜距;θc为雷达回波数据的中心时刻的等效斜视角;c为光速;π为圆周率;j为虚数单位。在第二方面的一个或多个实施例中,线性变标子模块为第五滤波器,其中于为相对于固定pri模式下的距离向时间;fa为多普勒频率;q2(fa)为雷达回波数据的线性变标操作因子;q3(fa)为雷达回波数据的相位扰动项引入的额外的变标操作因子;τref为参考斜距处对应的雷达回波数据的时间延迟;π为圆周率;j为虚数单位。第三方面,本申请实施例提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行程序时实现第一方面的任一实施例所提供的方法。第四方面,本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现第一方面的任一实施例所提供的方法。根据本申请实施例提供的技术方案,通过将获得的雷达回波数据的变pri模式下的距离徙动形式恢复为固定pri模式下的距离徙动形式,使得雷达回波数据可以使用修正的常规成像算法,实现雷达回波数据的成像,从而以提高计算效率。通过去除雷达回波数据的方位谱混叠和距离向时域混叠,还原雷达回波数据的方位向信号的采样均匀性,并对经过还原处理的雷达回波数据进行相位补偿,实现了对雷达回波数据方位信号非均匀情况下的欠采样的还原;通过对经过相位补偿后的雷达回波数据进行成像,保证了最终成像结果的有效性。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:图1示出了本申请实施例提供的变pri的模式下斜视聚束sar的成像方法的流程示意图;图2示出了本申请又一实施例关于s1的示意图;图3示出了变pri和固定pri模式下雷达回波数据的发射时刻的时序图;图4示出了本申请又一实施例关于s2的示意图;图5示出了本申请实施例关于变pri模式下斜视聚束sar的成像方法仿真的结果示意图;图6示出了本申请实施例提供的变pri的斜视聚束sar的成像装置的结构框图;图7示出了本申请实施例提供的变pri的斜视聚束sar的成像装置中解混叠模块602的组成结构框图;图8示出了适于用来实现本申请实施例的计算机系统800的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。请参考图1,图1示出了本申请实施例提供的变pri的斜视聚束sar的成像方法的流程示意图。如图1所示,该方法包括如下具体步骤:s1、恢复变pri模式下的雷达回波数据的距离徙动形式。本申请实施例,针对工作在变pri的斜视聚束模式下的合成孔径雷达sar,获取得到变pri模式下的雷达回波数据,该雷达回波数据的距离徙动形式是变pri模式下的距离徙动形式,在使用这种变pri模式下的距离徙动形式的雷达回波数据进行成像时,无法采用常规的成像算法。通常需要对常规成像算法进行大范围修正后才能做成像处理,这对于计算效率以及成像效果均有影像。因此,本步骤将获得的在变pri模式下的雷达回波数据的距离徙动形式恢复为固定pri模式下的距离徙动形式,可以通过将变pri模式下的雷达回波数据在距离频域与相应的时延滤波器相乘,来实现对变pri模式下的雷达回波数据的距离徙动形式进行恢复。s2、去除前述雷达回波数据的方位谱混叠和距离向时域混叠,还原雷达回波数据的方位向信号的采样均匀性,并对经过还原处理的雷达回波数据进行相位补偿。本申请实施例中,要对变pri模式下的雷达回波数据的方位向信号进行欠采样的还原,需要在非均匀情形下执行两步解混叠,即方位谱解混叠和距离向时域解混叠,可以采用非均匀情形下的解斜操作等方位解混叠方法去除雷达回波数据的方位谱混叠,还可以采用距离去走动的方式或者其他距离向时域解混叠方法去除雷达回波数据的距离向时域混叠。两步解混叠之后,对雷达回波数据进行方位向信号的采样均匀性的还原,并对还原过程中可能产生的相位变化进行相位补偿。通过去除雷达回波数据的方位谱混叠和距离向时域混叠,还原了雷达回波数据的方位向信号的采样均匀性,并对经过还原处理的雷达回波数据进行相位补偿,实现了对雷达回波数据方位信号在非均匀情况下的欠采样的还原。s3、对经过相位补偿后的雷达回波数据进行成像。经过s1、s2处理后的雷达回波数据可以采用常规的成像算法进行成像处理。请参考图2,图2示出了本申请实施例提供的关于s1的示意图。如图2所示,s1包括:s101、获取sar接收的变pri模式下的雷达回波数据;本申请实施例中,在变pri的斜视聚束模式下的sar接收到的单点目标的雷达回波数据,考虑到通常可以忽略距离向信号包络及方位向的强度加权的情况,sar接收的单点目标的雷达回波数据可以表达为:其中tni为变pri模式下的雷达回波数据的方位向脉冲发射时刻;τ′ni为相对于tni的距离向时间;kr为雷达回波数据的距离向线性调频信号的调频率;r(tni)为时间tni时的单点目标到sar系统的斜距;λ为sar信号的载波波长;c为光速;π为圆周率;j为虚数单位。s102、确定该雷达回波数据的发射时刻相对于固定pri模式下的发射时刻的时延,以及斜距历程相对于固定pri模式下的斜距历程的变化。导致雷达回波数据的距离徙动形式的改变,可能在于:第一,接收窗起始时间随pri发生变化,导致雷达回波数据的相对时延改变,即为雷达回波数据的发射时刻相对于固定pri模式下的发射时刻的时延;第二,变pri模式下的雷达回波数据的真实斜距历程不同于固定pri下的斜距历程,即雷达回波数据的斜距历程相对于固定pri模式下的斜距历程的变化。针对变pri模式下的雷达回波数据的发射时刻相对于固定pri模式下的发射时刻的时延所产生的影响,图3示出了变pri和固定模式下雷达回波数据的发射时刻的时序图来说明该影响。如图3所示,固定模式下的发射时刻为tui,数据接收窗相对于各个脉冲的时延设为定值τd,τ表示相对于tui的距离向时间,τ′ni为相对于tni的距离向时间,则τ′ni和τ的关系为τ′ni=τ+δτni,其中δτni=tui-tni。其中,δτni即为雷达回波数据的发射时刻相对于固定pri模式下的发射时刻的时延,会导致距离徙动的改变。变pri模式下的雷达回波数据的斜距历程相对于固定pri模式下的斜距历程的变化,则对应于时刻tni和tui之间斜距的差距:r(tni)为对应于时刻tni的斜距;r(tui)为对应于时刻tui的斜距;vr为sar的成像等效速度;r0为sar的场景中心最近斜距;θc为sar的中心时刻等效斜视角;θi为sar的对应于时刻tui的等效斜视角。综上,在预先设置sar的场景中心的条件下,δrni表示为变pri模式下斜距历程相对于固定pri模式下的斜距历程的变化,δτni表示为变pri模式下的发射时刻相对于固定pri模式下的发射时刻的时延,可以通过上述δrni和δτni来表达距离徙动的变化。因此,可以将变pri模式下的雷达回波数据进一步表示为:s103、建立第一滤波器。将变pri模式下的雷达回波数据变换到距离频域,则可以得到恢复距离徙动所需的第一滤波器:δτni为雷达回波数据的发射时刻相对于固定pri模式下的发射时刻的时延;δrni为雷达回波数据的斜距历程相对于固定pri模式下的斜距历程的变化;fτ为固定pri模式下的距离向频率。s104、利用第一滤波器去除变pri模式下的雷达回波数据的发射时刻相对于固定pri模式下的发射时刻的时延、以及去除变pri模式下的雷达回波数据的斜距历程相对于固定pri模式下的斜距历程的变化,以将变pri模式下的雷达回波数据的距离徙动形式恢复成固定pri模式下的距离徙动形式。请参考图4,图4示出了本申请又一实施例关于s2的示意图,如图4所示,s2包括如下具体步骤:s201,去除变pri模式下的雷达回波数据中的方位谱混叠和距离向时域混叠。即利用第二滤波器对变pri模式下的雷达回波数据进行频谱搬移和距离去走动以及解斜,以去除变pri模式下的雷达回波数据中的方位谱混叠和距离向时域混叠,该第二滤波器表示为:其中tni为雷达回波数据的方位向脉冲发射时刻;vr为雷达回波数据成像时的等效速度;θc为雷达回波数据中心时刻的等效斜视角;ka为雷达回波数据的方位调频率;fr为雷达回波数据的距离向频率;f0为雷达回波数据的载波频率。s202,还原雷达回波数据的方位向信号的采样均匀性。本申请实施例中,可以利用非均匀傅里叶变换nufft处理变pri模式下的雷达回波数据的方位向信号,从而使得变pri模式下的雷达回波数据的方位向信号的采样均匀。s203,对经过还原处理的雷达回波数据进行相位补偿。本申请实施例中,利用第三滤波器还原第二滤波器产生的距离走动,该第三滤波器为:其中tui为雷达回波数据的均匀方位采样时刻;ka为雷达回波数据的方位调频率;fr为雷达回波数据的距离向频率;vr为雷达回波数据成像时的等效速度;θc为雷达回波数据中心时刻的等效斜视角。s3中对经过相位补偿后的雷达回波数据进行成像。在本申请实施例中,可以采用非线性调频变标ncs算法或者距离-多普勒rd算法或者ωk算法,对经过相位补偿后的雷达回波数据进行成像。常规的ncs成像算法包括如下几个步骤:对待成像的雷达回波数据进行方位向傅里叶变换fft处理,执行三次相位滤波,进行距离向傅里叶逆变换ifft,执行距离多普勒域的线性变标操作,以及进行距离向傅里叶变换fft,进行一致匹配滤波以及二维傅里叶逆变换ifft,最终获得关于雷达回波数据的成像结果。本申请实施例中,在距离徙动恢复及方位解混叠后,由于存在距离时域卷叠,常规的ncs成像算法应做相应调整:首先在二维频域做一致距离徙动校正,而这一步可以和三次相位滤波合并;相应的,接下来的距离多普勒域的线性变标操作也作出对应调整。通过改进的三次相位滤波、改进的距离多普勒域的线性变标操作对经过相位补偿后的雷达回波数据进行成像。其中,改进的三次相位滤波,增加二维频域一致距离徙动的校正,例如,利用第四滤波器进行三次相位滤波。本申请实施例中,第四滤波器为:其中,y(fa)为三次相位滤波中的三次相位扰动项系数;fa为多普勒频率;fτ为固定pri模式下的雷达回波数据的距离向频率;θ(fa)为以多普勒频率表示的雷达回波数据的斜视角;r0ref为雷达回波数据的成像区域中心点的最近斜距;θc为雷达回波数据中心时刻的等效斜视角。其中,利用第五滤波器进行距离多普勒域的线性变标操作。第五滤波器为:其中τ为相对于固定pri模式下的雷达回波数据的距离向时间;fa为多普勒频率;q2(fa)为雷达回波数据的常规线性变标操作因子;q3(fa)为雷达回波数据的相位扰动项引入的额外的变标操作因子;τref为参考斜距处对应的雷达回波数据的时间延迟。其中,参考斜距处对应的雷达回波数据的时间延迟可以通过如下公式计算:r0ref为雷达回波数据的成像区域中心点的最近斜距;θc为雷达回波数据中心时刻的等效斜视角。至此,方位向变pri的影响已可认为被消除,剩余操作与常规ncs算法一致。应当注意,尽管在附图中以特定顺序描述了本申请方法的操作,但是,这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作,或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。相反,流程图中描绘的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地,可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。按照本申请实施例的成像方法进行如下仿真:假设5个点目标分布在6km×4km(距离×方位)的范围内,仿真参数如表1所示。最终仿真结果如图5所示,点目标的性能指标见表2。由表可见,各点目标性能指标均接近理论值。表1仿真所用参数符号含义取值r0场景中心最近斜距750kmvr成像等效速度7200m/sθc中心斜视角20degθs最大斜视角20.48degprim最大pri0.25msta数据获取时间2sf0载频9.6ghzbr脉冲带宽100mhzτp脉冲时宽10us表2点目标性能分析其中:pslr:峰值旁瓣比,理论值-13.26db。islr:积分旁瓣比,理论值-10.00db。irw:主瓣展宽比,理论值1。请参考图5,图5示出了采用表1和表2所示仿真参数进行的方位信号的仿真结果。若对方位非均匀性不采取任何处理措施,那么非均匀采样将导致方位散焦;若采用非均匀插值,主瓣附近区域可被聚焦,但会导致旁瓣区域的抬高;而采用本申请实施例提供的成像方法方法,可保证旁瓣区域的低电平的良好特性,可抑制最终的sar图像中的弱目标被强目标的旁瓣遮挡的现象。请参考图6,图6示出了本申请实施例提供的变pri的斜视聚束sar的成像装置的结构框图,如图6所示,该装置包括:距离徙动形式恢复模块601,配置用于将获得变pri模式下的雷达回波数据的距离徙动形式恢复为固定pri模式下的距离徙动形式。本申请实施例,针对工作在变pri的斜视聚束模式下的合成孔径雷达sar,获取变pri模式下的雷达回波数据,该雷达回波数据的距离徙动形式是变pri模式下的距离徙动形式,在使用这种变pri模式下的的距离徙动形式的雷达回波数据进行成像时,无法采用常规的成像算法。通常需要对常规成像算法进行大范围修正后才能做成像处理,这对于计算效率以及成像效果均有影像。因此,本模块将获得的雷达回波数据的在变pri模式下的距离徙动形式恢复为固定pri模式下的距离徙动形式,可以通过将雷达回波数据在距离频域与相应的时延滤波器相乘,来实现对雷达回波数据的距离徙动形式的恢复。解混叠模块602,配置用于去除前述雷达回波数据的方位谱混叠和距离向时域混叠,还原雷达回波数据的方位向信号的采样均匀性,并对经过还原处理的雷达回波数据进行相位补偿。本申请实施例中,要对变pri模式下的雷达回波数据的方位向信号进行欠采样的还原,需要在非均匀情形下执行两步解混叠,即方位谱解混叠和距离向时域解混叠,可以采用非均匀情形下的解斜操作等方位解混叠方法去除雷达回波数据的方位谱混叠,还可以采用距离去走动的方式或者其他距离向时域解混叠方法去除雷达回波数据的距离向时域混叠。两步解混叠之后,对雷达回波数据进行方位向信号的采样均匀性的还原,并对还原过程中可能产生的相位变化进行相位补偿。通过去除雷达回波数据的方位谱混叠和距离向时域混叠,还原了雷达回波数据的方位向信号的采样均匀性,并对经过还原处理的雷达回波数据进行相位补偿,实现了对雷达回波数据方位信号在非均匀情况下的欠采样的还原。成像模块603,配置用于对经过相位补偿后的雷达回波数据进行成像。经过距离徙动形式恢复模块601、解混叠模块602处理后的雷达回波数据便可以采用常规的成像算法进行成像处理。本申请实施例中,距离徙动形式恢复模块601为第一滤波器,用于去除变pri模式下的雷达回波数据的发射时刻相对于固定pri模式下的发射时刻的时延、以及去除变pri模式下的雷达回波数据的斜距历程相对于固定pri模式下的斜距历程变化,以将变pri模式下的雷达回波数据的距离徙动形式恢复成固定pri模式下的距离徙动形式。该第一滤波器为:其中δτni为雷达回波数据的发射时刻相对于固定pri模式下的发射时刻的时延;δrni为雷达回波数据的斜距历程相对于固定pri模式下的斜距历程的变化;fτ为固定pri模式下的雷达回波数据的距离向频率;c为光速;π为圆周率;j为虚数单位。请参考图7,图7示出了解混叠模块602的组成结构框图,包括第二滤波器701、方位向处理模块702以及第三滤波器703。其中,第二滤波器701,配置用于去除变pri模式下的雷达回波数据的方位谱混叠和距离向时域混叠。方向处理模块702,配置用于还原变pri模式下的雷达回波数据的方位向信号的采样均匀性。第三滤波器703,配置用于对经过还原处理的雷达回波数据进行相位补偿。本申请实施例中,第二滤波器701为:其中tni为雷达回波数据的方位向脉冲发射时刻;vr为雷达回波数据成像时的等效速度;θc为雷达回波数据中心时刻的等效斜视角;c为光速;ka为雷达回波数据的方位调频率;fr为雷达回波数据的距离向频率;f0为雷达回波数据的载波频率。本申请实施例中,方位向处理模块702,配置用于利用非均匀傅里叶变换nufft处理雷达回波数据的方位向信号。本申请实施例中,第三滤波器703表示为其中tui为雷达回波数据的均匀方位采样时刻;ka为雷达回波数据的方位调频率;fr为雷达回波数据的距离向频率;vr为雷达回波数据成像时的等效速度;θc为雷达回波数据中心时刻的等效斜视角。本申请实施例中,成像模块603包括三次相位滤波子模块以及线性变标子模块。三次相位滤波子模块,配置用于采用改进的三次相位滤波对经过相位补偿后的雷达回波数据进行三次相位滤波。改进的三次相位滤波,增加了在二维频域做一致距离徙动校正,三次相位滤波子模块为第四滤波器:其中y(fu)为三次相位滤波中的三次相位扰动项系数;fa为多普勒频率;fτ为固定pri模式下的雷达回波数据的距离向频率;θ(fa)为以多普勒频率表示的雷达回波数据的斜视角;r0ref为雷达回波数据的成像区域中心点的最近斜距;θc为雷达回波数据的中心时刻的等效斜视角;c为光速;π为圆周率;j为虚数单位。线性变标子模块,配置用于采用改进的距离多普勒域的线性变标操作对经过相位补偿后的雷达回波数据进行线性变标操作。线性变标子模块为第五滤波器:其中于为相对于固定pri模式下的距离向时间;fa为多普勒频率;q2(fa)为雷达回波数据的线性变标操作因子;q3(fa)为雷达回波数据的相位扰动项引入的额外的变标操作因子;τref为参考斜距处对应的雷达回波数据的时间延迟。其中,参考斜距处对应的雷达回波数据的时间延迟可以通过如下公式计算:r0ref为雷达回波数据的成像区域中心点的最近斜距;θc为雷达回波数据中心时刻的等效斜视角。下面参考图8,其示出了适于用来实现本申请实施例的计算机设备800的结构示意图。如图8所示,计算机设备800包括中央处理单元(cpu)801,其可以根据存储在只读存储器(rom)802中的程序或者从存储部分508加载到随机访问存储器(ram)803中的程序而执行各种适当的动作和处理。在ram803中,还存储有系统800操作所需的各种程序和数据。cpu801、rom802以及ram803通过总线804彼此相连。输入/输出(i/o)接口805也连接至总线804。以下部件连接至i/o接口805:包括键盘、鼠标等的输入部分806;包括诸如阴极射线管(crt)、液晶显示器(lcd)等以及扬声器等的输出部分807;包括硬盘等的存储部分808;以及包括诸如lan卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分809。通信部分809经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器810也根据需要连接至i/o接口805。可拆卸介质811,诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等,根据需要安装在驱动器810上,以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分808。特别地,根据本公开的实施例,上文参考图1-2描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本公开的实施例包括一种计算机程序产品,其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序,计算机程序包含用于执行图1-2的方法的程序代码。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信部分809从网络上被下载和安装,和/或从可拆卸介质811被安装。附图中的流程图和框图,图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,前述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。描述于本申请实施例中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现,也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中,例如,可以描述为:一种处理器包括距离徙动形式恢复单元、解混叠单元以及成像单元。其中,这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定,例如,距离徙动形式恢复单元还可以被描述为“用于距离徙动形式恢复的单元”。作为另一方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质可以是上述实施例中的装置中所包含的计算机可读存储介质;也可以是单独存在,未装配入设备中的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序,程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本申请实施例公开的成像方法。以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。当前第1页12
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