专利名称：基于距离频域的解模糊方法
技术领域：
本发明属于信号特征控制技术领域，具体涉及一种基于距离频域的解模糊方法。
背景技术：
合成孔径雷达(SAR)是一种高分辨率的二维成像雷达，具有全天候、全天时的成像特点，是现代高技术战争中战场感知与监视的重要传感器。合成孔径雷达已经广泛应用于军事及国民经济的许多领域，如军事侦察、环境监测、土地资源管理等。SAR的距离分辨率通过发射大的时宽带宽信号，再进行脉冲压缩得到；方位分辨率通过对回波信号的多普勒历程进行匹配处理得到。在方位向压缩，距离徙动校正和图像的地理几何校正等方面都要用到多普勒中心频率的准确值。若多普勒中心频率没有估计或估计不准确将导致图像位置发生偏移以及信噪比降低。因此在合成孔径雷达(SAR)的数据处理中，估计多普勒中心频率是必不可少的。但是当雷达斜视角太大或平台不平稳时，多普勒中心频率的准确值要远大于脉冲重复频率(PRF)，这样必然会导致多普勒模糊的产生。相关国内外文献也给出了一些解多普勒模糊的方法，例如一种距离方位相关方法，还有R-D域对比度最小化解多普勒模糊，但该方法需要进行迭代并且其准确性不太高。在SAR平台飞行不平稳或斜视角较大时，需要有能够高效且准确估计出多普勒参数的算法，现有的算法并不满足这些要求。因此提出一种能够高效且准确地估计出多普勒中心频率的方法是很有必要的
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有解多普勒模糊的方法需要进行迭代并且其准确性不太高，而提供一种能够高效且准确地估计出多普勒中心频率的基于距离频域的解模糊方法。本发明所采用的技术方案是一种基于距离频域的解模糊方法，包括如下步骤步骤S1、对原始的SAR数据进行距离向压缩；步骤S2、对距离向压缩后的数据做距离向FFT ；步骤S3、进行距离向分块；步骤S4、对每个距离块进行模糊的多普勒中心频率估计；步骤S5、对模糊的多普勒中心按距离频率进行一次线性拟合，得到的多普勒中心频率。如上所述的一种基于距离频域的解模糊方法，其中所述步骤S5后还包括步骤S6、估计出模糊数；步骤S7、利用模糊数校正得到准确的多普勒中心频率。如上所述的一种基于距离频域的解模糊方法，其中所述步骤S5中，拟合所得的直线的斜率为A1，则估计得到的多普勒中心频率为^lie=A1 · &，其中，f0是雷达载频。
如上所述的一种基于距离频域的解模糊方法，其中所述步骤S6中，模糊数为n=floor(fDC/PRF+0. 5)，其中，floor ( □)表示取整，PRF为脉冲重复频率。如上所述的一种基于距离频域的解模糊方法，其中所述步骤S7中，校正得到准确的多普勒中心频率为fDC/ =n · PRF+mean [fDB (k)],其中,mean( □)表示求取均值，fDB (k)表示第 k 块数据估计出的模糊多普勒中心频率。如上所述的一种基于距离频域的解模糊方法，其中所述步骤S4中采用自相关函数法进行模糊的多普勒中心频率估计。本发明的有益效果是1.由距离频域出发，对距离向进行分块处理，利用自相关函数(⑶E)法估计模糊的多普勒解中心，从而估计得到正确的多普勒模糊数，最后得到了准确的多普勒中心频率。2.该方法可运用于SAR成像中的参数估计，无需数据预处理，可以与其它数据处理过程并行操作，并且充分利用了 SAR的频谱数据。本方法可以用于SAR平台飞行不平稳或斜视角较大时的多普勒参数估计，其技术特点是计算量小，估计出的参数准确。


图1是斜视时SAR成像几何模型；图2是本发明提供的一种基于距离频域的解模糊方法流程图；图3是模糊的多普勒中心曲线及其拟合曲线。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明提供的一种基于距离频域的解模糊方法进行介绍假设雷达的斜视角为Θ，雷达在方位向为宽波束，波束宽度为β，雷达到点目标的垂直斜距为R，V为雷达平台运动速度，X0为某个点目标的X方向坐标，X为雷达平台的X方向坐标，时间起始点这样选择当t=0时雷达平台位置X=O,于是有x=Vt。图1为SAR斜视时成像几何模型。由此，多普勒中心频率可由下式计算
权利要求
1.一种基于距离频域的解模糊方法，包括如下步骤 步骤S1、对原始的SAR数据进行距离向压缩； 步骤S2、对距离向压缩后的数据做距离向FFT ； 步骤S3、进行距离向分块； 步骤S4、对每个距离块进行模糊的多普勒中心频率估计； 步骤S5、对模糊的多普勒中心按距离频率进行一次线性拟合，得到的多普勒中心频率。
2.根据权利要求1所述的一种基于距离频域的解模糊方法，其特征在于所述步骤S5后还包括 步骤S6、估计出模糊数； 步骤S7、利用模糊数校正得到准确的多普勒中心频率。
3.根据权利要求2所述的一种基于距离频域的解模糊方法，其特征在于所述步骤S5中，拟合所得的直线的斜率为A1，则估计得到的多普勒中心频率为fre=Al ·&，其中，&是雷达载频。
4.根据权利要求3所述的一种基于距离频域的解模糊方法，其特征在于所述步骤S6中，模糊数为n=flOOr(fDC/PRF+0. 5)，其中，floor ( □)表示取整，PRF为脉冲重复频率。
5.根据权利要求4所述的一种基于距离频域的解模糊方法，其特征在于所述步骤S7中，校正得到准确的多普勒中心频率为 fDC/ =n · PRF+mean [fDB (k)]，其中，mean ( □)表示求取均值，fDB (k)表示第k块数据估计出的模糊多普勒中心频率。
6.根据权利要求5所述的一种基于距离频域的解模糊方法，其特征在于所述步骤S4中采用自相关函数法进行模糊的多普勒中心频率估计。
全文摘要
本发明属于信号特征控制技术领域，具体涉及一种基于距离频域的解模糊方法。目的是解决现有解多普勒模糊的方法需要进行迭代并且其准确性不高的问题。该方法包括对原始的SAR数据进行距离向压缩的步骤；对距离向压缩后的数据做距离向FFT的步骤；进行距离向分块的步骤；对每个距离块进行模糊的多普勒中心频率估计的步骤；对模糊的多普勒中心按距离频率进行一次线性拟合，得到的多普勒中心频率；估计出模糊数的步骤；以及利用模糊数校正得到准确的多普勒中心频率的步骤。本方法可用于SAR平台飞行不平稳或斜视角较大时的多普勒参数估计，其计算量小，估计出的参数准确。
文档编号G01S7/40GK103064084SQ20121035998
公开日2013年4月24日 申请日期2012年9月24日 优先权日2012年9月24日
发明者徐志明, 卢永革, 姚京萍 申请人:中国航天科工集团第二研究院二O七所