一种校正合成孔径雷达回波数据的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR)的回波信号校正技 术，尤其涉及一种校正合成孔径雷达回波数据的方法和装置。
【背景技术】
[0002] 二维扫描模式SAR，是通过方位向天线扫描获得方位向高分辨率，距离向天线扫描 获得距离向宽幅图像，马赛克(Mosaic)模式作为经典的二维扫描模式，是本文所述技术方 案的主要应用方向。Mosaic模式SAR，是一种新型的高分辨率宽测绘带SAR，可以被看作是滑 动/聚束模式的扫描模式(Scan)SAR。信号获取期间，雷达天线不仅在距离向如ScanSAR-样 扫描，也在方位向如滑动/聚束模式一样扫描;通过天线距离向周期性的由近距向远距切换 天线波束角来获得宽测绘带;通过天线方位向围绕场景中心或更远的虚中心旋转来获得高 分辨率。根据方位向旋转中心的不同，可以将Mosaic模式分为聚束Mosaic和滑动Mosaic，旋 转中心分别为场景中心和更远的虚中心。TECSAR是唯一实现滑动Mosaic模式的在轨卫星， 它的方位向和距离向分辨率都为1.8米，覆盖范围为25KmX25Km;作为TECSAR独特的工作模 式，滑动Mosaic模式可以实现高分辨率的同时覆盖大范围的连续成像区域。
[0003] Mosaic模式的回波数据一般是由几个测绘带构成，每个子测绘带包括被周期数据 间隙分开的一组连续的脉冲序列，被称为簇发脉冲串（Burst);由于，子测绘带回波的不连 续性，部分目标被不完全照射，因此，造成不同区域的点目标天线方向图加权发生变化，会 使最终处理后的SAR图像上出现明暗相间的条纹。明暗相间的条纹，也被称作扇贝效应，是 Burs t模式成像中的常见现象;传统的扇贝效应校正方法包括矩形窗单视加权、天线方向图 单视反加权、Bamler多视加权。其中，矩形窗单视加权仅仅将不同Burst的叠加部分线性相 加;天线方向图反加权，将单视数据的回波能量均衡化;Bamler多视加权的方法，以牺牲方 位向分辨率为代价。实验证明，天线方向图反加权可完全去除扇贝效应，但实际的效果取决 于多普勒(Doppler)中心的估计误差。
[0004] 传统的扇贝效应校正方法是基于ScanSAR的，并不适用于滑动/聚束模式ScanSAR 的Mosaic模式。在Mosaic模式，通过方位向天线的扫描，增加了方位向的积累时间，从而获 得更高的方位向分辨率。基于滑动Mosaic模式工作原理，天线的方位向扫描改变了点目标 的能量加权，传统的天线方向图反加权并不能将单视数据的回波能量均衡化；由于不同点 目标的能量加权不同，最终的成像结果中会出现明暗相间的条纹，因此，扇贝效应依旧存 在，影响Mosaic模式的成像质量。
[0005] 综上所述，如何改进原有的扇贝效应校正方法，抑制或去除图像辐射特性的起伏， 从而实现二维扫描模式SAR图像质量的提升，是一个亟待解决的问题。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本发明实施例期望提供一种校正SAR回波数据的方法和装置，能有效地 校正二维扫描模式的扇贝效应，进而提高二维扫描模式的SAR图像质量。
[0007] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
[0008] 本发明实施例提供了一种校正合成孔径雷达SAR回波数据的方法，所述方法包括：
[0009] 获取回波数据，对所述回波数据进行方位向去斜处理，得到方位向去斜处理后的 回波数据；
[0010] 对所述方位向去斜处理后的回波数据进行方位向傅里叶变换，得到方位频域回波 数据；
[0011] 对所述方位频域回波数据进行双程天线方向图反加权，得到辐射均匀的方位频域 回波数据；
[0012] 对所述辐射均匀的方位频域回波数据进行方位向傅里叶反变换，得到辐射均匀的 时域回波数据；
[0013] 对所述辐射均匀的时域回波数据逆去斜处理，得到去扇贝效应回波数据。
[0014] 上述方案中，所述对所述回波数据进行方位向去斜处理，得到方位向去斜处理后 的回波数据;包括：
[0015] 根据多普勒中心变化率，确定方位向去斜表达式；
[0016] 将所述回波数据乘以所述方位向去斜表达式，得到所述方位向去斜处理后的数 据。
[0017] 上述方案中，所述对所述方位频域回波数据进行双程天线方向图反加权，得到辐 射均匀的方位频域回波数据，包括：
[0018] 将所述对方位频域数据乘以双程天线方向图反加权系数，得到所述辐射均匀的方 位频域回波数据。
[0019] 上述方案中，所述对所述辐射均匀的方位频域回波数据进行方位向傅里叶反变 换，得到辐射均匀的时域回波数据;包括：
[0020] 根据所述多普勒中心变化率，确定方位向逆去斜表达式；
[0021] 将所述辐射均匀的时域回波数据乘以所述方位向逆去斜表达式，得到所述去扇贝 效应回波数据。
[0022]上述方案中，所述方法还包括：
[0023] 采用成像算法对去扇贝效应回波数据进行聚焦，得到辐射均匀分布的SAR图像；
[0024] 所述回波数据包括:二维扫描模式SAR回波信号数据；
[0025]所述二维扫描模式包括:滑动马赛克Mosaic模式。
[0026]本发明实施例还提供了一种校正SAR回波数据的装置，所述装置包括:去斜模块、 傅里叶变换模块、双程天线方向图反加权模块、傅里叶反变换模块、逆去斜模块，其中，
[0027] 所述去斜模块，用于获取回波数据，对所述回波数据进行方位向去斜处理，得到方 位向去斜处理后的回波数据；
[0028] 所述傅里叶变换模块，用于对所述方位向去斜处理后的回波数据进行方位向傅里 叶变换，得到方位频域回波数据；
[0029]所述双程天线方向图反加权模块，用于对所述方位频域回波数据进行双程天线方 向图反加权，得到辐射均匀的方位频域回波数据；
[0030]所述傅里叶反变换模块，用于对所述辐射均匀的方位频域回波数据进行方位向傅 里叶反变换，得到辐射均匀的时域回波数据；
[0031] 所述逆去斜模块，用于对所述辐射均匀的时域回波数据逆去斜处理，得到去扇贝 效应回波数据。
[0032] 上述方案中，所述去斜模块，具体用于：
[0033] 根据多普勒中心变化率，确定方位向去斜表达式；
[0034] 将所述回波数据乘以所述方位向去斜表达式，得到所述方位向去斜处理的数据。
[0035] 上述方案中，所述双程天线方向图反加权模块，具体用于:将所述对方位频域数据 乘以双程天线方向图反加权系数，得到所述辐射均匀的方位频域回波数据。
[0036] 上述方案中，所述逆去斜模块，具体用于:根据所述多普勒中心变化率，确定方位 向逆去斜表达式；
[0037] 将所述辐射均匀的时域回波数据乘以所述方位向逆去斜表达式，得到所述去扇贝 效应回波数据。
[0038] 上述方案中，所述装置还包括:成像模块，用于采用成像算法对去扇贝效应回波数 据进行聚焦，得到辐射均匀分布的SAR图像；
[0039] 所述回波数据包括:二维扫描模式SAR回波信号数据；
[0040]所述二维扫描模式包括:滑动Mosaic模式。
[0041]本发明实施例所提供的校正SAR回波数据的方法和装置，获取回波数据，对所述回 波数据进行方位向去斜处理，得到方位向去斜处理后的回波数据;对所述方位向去斜处理 后的回波数据进行方位向傅里叶变换，得到方位频域回波数据;对所述方位频域回波数据 进行双程天线方向图反加权，得到辐射均匀的方位频域回波数据;对所述辐射均匀的方位 频域回波数据进行方位向傅里叶反变换，得到辐射均匀的时域回波数据;采用成像算法对 所述辐射均匀的时域回波数据进行成像;如此，能通过预处理算法，去除由于天线方位向扫 描造成的点目标能量加权系数的变化，从而有效地校正二维扫描模式的扇贝效应，进而提 高二维扫描模式的SAR图像质量。
【附图说明】
[0042]图1为本发明实施例校正SAR回波数据的方法的流程示意图；
[0043] 图2为本发明实施例传统的天线方向图反加权对比示意图；
[0044] 图3为本发明实施例采用本发明方法处理前的SAR图像示意图；
[0045]图4为本发明实施例米用本发明方法处理后的SAR图像不意图；
[0046]图5为本发明实施例采用本发明方法处理前后扇贝数据对比示意图；
[0047]图6为本发明实施例校正SAR回波数据的装置的组成结构示意图。
【具体实施方式】
[0048]本发明实施例中，获取回波数据，对所述回波数据进行方位向去斜处理，得到方位 向去斜处理后的回波