基于变标算法的星载sar地面加速运动目标成像方法
【专利摘要】本发明属于雷达【技术领域】，公开了一种基于变标算法的星载SAR地面加速运动目标成像方法，其方法步骤为：1）对目标瞬时距离方程进行等效；2）将目标原始回波信号变到距离多普勒域；3）根据等效后的距离方程，在距离多普勒域进行补余RCMC；4）将补余RCMC后的信号变到二维频域；5）在二维频域进行距离压缩和一致RCMC；6）将一致RCMC后的信号变到距离多普勒域；7）在距离多普勒域进行相位校正和方位压缩；8）对相位校正和方位压缩后的信号进行方位向逆傅里叶变换，完成对目标的成像。本发明仅需知道等效速度ve，无需对目标参数进行高维搜索，计算效率高；利用变标实现距离徙动校正，不需要插值，便于工程实现，成像精确。
【专利说明】基于变标算法的星载SAR地面加速运动目标成像方法
【技术领域】
[0001]本发明属于雷达【技术领域】，涉及一种基于变标算法的星载SAR地面加速运动目标成像方法，具体地说是一种基于变标算法(Chirp Scaling Algorithm, CSA)的地面加速运动目标成像方法，用于星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)对地面加速度运动目标成像。
【背景技术】
[0002]星载SAR作为天基对地观测信息获取的重要手段，在地球观测、军事侦察、地质资源普查、灾情勘查、海洋观测和环境监测等方面具有重要的应用价值。自1978年世界上第一颗合成孔径雷达卫星(美国Seasat卫星)发射成功以来，星载SAR逐渐得到各国科研工作者的重视，并在近三十年内发展迅速。目前，星载SAR的研究和应用已成为一个国家综合国力和科技水平的标志之一。
[0003]与机载雷达系统相比，星载SAR系统具有运行高度高、覆盖面积广、安全性高等特点；与卫星光学成像系统相比，星载合成孔径雷达观测可以全天候、全天时地探测隐蔽目标，提供丰富的地表电磁散射特性信息。这些优点使得星载雷达被广泛应用于国民经济和国防领域。地面运动目标成像是星载合成孔径雷达的一个重要应用领域，它在战场侦察和交通监控中有重要作用，受到了广泛的关注。
[0004]SAR成像需要对目标进行精确的距离徙动校正和相位弯曲补偿。地面运动目标由于存在速度，其距离单元徙动和相位弯曲与静止目标不同。因此，如果直接将针对静止目标的成像方法用于对运动目标进行成像，由于距离徙动校正和相位弯曲补偿不准确，目标会出现散焦现象。为解决这个问题，各国学者提出了很多方法。但这些方法大都存在如下两个问题:I)需要知道目标位置参数和运动参数，或者需要对目标参数进行高维搜索，或者需要插值，计算量非常大，适用范围有限；2)提出的方法主要针对匀速运动的目标，而对于地面加速运动目标，没能提出一个精确的成像方法。
【发明内容】
[0005]本发明的主要目的在于提出一种基于变标算法的星载SAR地面加速运动目标成像方法，该方法无需对目标参数进行高维搜索，其成像过程中也无需插值，计算效率高，适用范围广。
[0006]本发明的基本思路是:1)对目标瞬时距离方程进行二次等效；2)将目标原始回波信号变到距离多普勒域；3)根据等效后的距离方程，在距离多普勒域进行补余RCMC ；4)将补余RCMC后的信号变到二维频域；5)在二维频域进行距离压缩和一致RCMC ；6)将一致RCMC后的信号变到距离多普勒域；7)在距离多普勒域进行相位校正和方位压缩；8)对相位校正和方位压缩后的信号进行方位向逆傅里叶变换，完成对目标的成像。
[0007]为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。
[0008]一种基于变标算法的星载SAR地面加速运动目标成像方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0009]步骤1，对目标的瞬时距离方程进行二次等效，得到二次等效后的目标距离方程:
[0010]
【权利要求】
1.一种基于变标算法的星载SAR地面加速运动目标成像方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1，对目标的瞬时距离方程进行二次等效，得到二次等效后的目标距离方程:
2.根据权利要求1所述的基于变标算法的星载SAR地面加速运动目标成像方法，其特征在于，步骤2的具体子步骤为: 目标的原始回波信号表示为:
3.根据权利要求1所述的基于变标算法的星载SAR地面加速运动目标成像方法，其特征在于，步骤3的具体子步骤为 3a)根据二次等效后的目标距离方程
4.根据权利要求1所述的基于变标算法的星载SAR地面加速运动目标成像方法，其特征在于，步骤5的具体子步骤为: 5a)根据二维频域目标信号表达式
5.根据权利要求1所述的基于变标算法的星载SAR地面加速运动目标成像方法，其特征在于，步骤7的具体子步骤为: 7a)根据距离压缩和一致距离徙动校正后的距离多普勒域目标信号的表达式
【文档编号】G01S7/41GK104035093SQ201410143273
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年4月10日 优先权日:2014年4月10日
【发明者】王彤, 李永康, 任倩倩, 张颖, 马南 申请人:西安电子科技大学