专利名称：一种通用模式下星载sar距离向模糊度的计算方法
技术领域：
本发明属于信号处理领域，具体涉及一种通用模式下星载SAR距离向模糊度的计算方法。
背景技术：
合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)卫星近些年来发展迅速，由于SAR卫星不受天气、地理、时间等因素的限制，能够对地进行全天时的观测，且具有一定的穿透力，因而被广泛的应用于军事侦察、地形测绘、资源探测、海洋观测、生态监测、自然灾害 监测、快速救援等方面。距离向模糊度是星载SAR中的一个重要指标，其直接反映了距离向副瓣信号对主瓣信号的干扰程度，在系统设计、波位选取时，距离模糊度是主要的考核指标之一。合成孔径雷达采用脉冲工作体制，其必然带来方位向和距离向的模糊问题。由于雷达作用距离远、运行速度快，合成孔径雷达的方位和距离模糊比较突出。SAR图像的模糊是来自测绘带外的回波信号对测绘带回波信号的干扰，造成图像质量下降，给SAR图像的应用造成困难。模糊问题也是SAR工程设计中要解决的一个重要问题，特别是在星载SAR设计中模糊问题更为重要。SAR图像的模糊可分为距离向模糊和方位向模糊，方位向模糊是由于发射脉冲的脉冲重复频率(PRF)过低，回波信号的多普勒频谱欠采样引起的。而距离向模糊是由于雷达发射脉冲的重复频率过高引起的，主要是在测绘带内有用回波信号到达的同时，此脉冲之前或之后发射的脉冲也会有从距离合适的其他目标回来的回波信号到达，它们的能量混入目标回波信号中造成距离模糊，如图I所示为距离向模糊示意图。目前，传统的距离向模糊度的计算方法主要针对于正侧视情况，而大扫描角情况下的距离向模糊度计算的研究很少。因此，本发明提出了一种适用于大扫描角通用星载SAR模式下的距离向模糊度的精细算法，利用本发明能够准确的反映出距离向模糊度随距离向位置变化的现象，实现距离向模糊度的优化。

发明内容
本发明提出了一种通用星载SAR模式下的距离向模糊度的计算方法，该方法以地球模型、卫星地距几何关系为基础，通过分析在大扫描角情况下的地球模型中模糊区与测绘带的位置关系，结合距离向天线方向图，得到模糊区信号能量和测绘带的信号能量，最后得出距离向模糊度的值。本发明提出了一种通用星载SAR模式下的距离向模糊度的计算方法，具体包括以下几个步骤步骤一读入星载SAR系统的相关参数，包括轨道高度H，天线距离向尺寸Lp雷达工作波长\，平均地球半径Re，光速C，脉冲重复频率PRF，天线中心视角0 m,起始扫描角的，终止扫描角死，中间扫描角,距离向测绘带宽度SW_r，距离向选取位置数目Fr。步骤二 获取斜视状态下距离向参数；；
(I)建立坐标系，；坐标原点为地球球心；Z轴方向为由地球球心指向卫星'Y轴方向为以地球球心为起点，方向与卫星速度方向平行；x轴方向为以地球球心为起点，垂直于卫星航迹方向，使该坐标系构成右手直角坐标系；(2)、获取斜视状态下波束中心视角Θ/ ;;
权利要求
1.一种通用星载SAR模式下的距离向模糊度计算方法，其特征在于包括以下几个步骤 步骤一读入星载SAR系统的相关参数，包括轨道高度H，天线距离向尺寸Lp雷达工作波长\，平均地球半径Re，光速C，脉冲重复频率PRF，天线中心视角0 m,起始扫描角約，终止扫描角A，中间扫描角&，距离向测绘带宽度SW_r，距离向选取位置数目Fr ； 步骤二 获取斜视状态下距离向参数；； (1)建立坐标系，；坐标原点为地球球心；Z轴方向为由地球球心指向卫星；Y轴方向为以地球球心为起点，方向与卫星速度方向平行；X轴方向为以地球球心为起点，垂直于卫星航迹方向，使该坐标系构成右手直角坐标系； (2)、获取斜视状态下波束中心视角0/；；
全文摘要
本发明提出一种通用模式下星载SAR距离向模糊度的计算方法，属于信号处理领域，包括读入星载SAR系统的相关参数、获取斜视状态下距离向参数、进行距离向天线宽度展宽、获取模糊区数目、获取模糊区能量、求取第j个位置的距离向模糊度和绘制距离向模糊度随距离向位置的变化曲线。本发明获取距离向天线方向图和卫星平台与目标点的斜距时，采用地球球体模型，和实际情况更加逼近，结果更加准确和可靠。本发明在获取距离向模糊度时，充分考虑了大扫描角情况下的空间几何特性，结果具有更高的可靠性。对于系统设计中对扫描角的不同设计，本发明可得到不同的距离向模糊度的变化曲线，通过分析这些不同的变化曲线，可以对不同的扫描角进行比较和优化。
文档编号G01S7/40GK102736073SQ20121020882
公开日2012年10月17日 申请日期2012年6月19日 优先权日2012年6月19日
发明者刘月珊, 杨威, 王鹏波, 门志荣, 陈杰 申请人:北京航空航天大学