专利名称：一种基于最优图像空间双基地合成孔径雷达成像方法
技术领域：
本发明属于雷达技术领域，它特别涉及双基地合成孔径雷达(简称双基地SAR)的成像技术。
背景技术：
双基地SAR就是指雷达发射机与接收机分置于两个不同运动平台的SAR系统。由于双基地SAR系统发射平台与接收平台分置，与传统单站SAR相比，平台关 系更加灵活，具有更加丰富的空间、运动资源。不仅可以实现传统单站SAR的成像功能，而且具有以下几个方面的优势I、成像区域灵活。传统单站SAR的成像区域通常处于平台运动方向的侧视方向；而双基地SAR藉由收发平台之间的协作，与成像区域形成不同的空间位置关系，具备更加灵活的成像区域，包括相对于接收机位置的侧视、前视、下视以及后视方向的目标区域成像。2、目标信息丰富。传统单站SAR只能获取目标区域的后向散射信息。而在双基地SAR系统中，由于收发平台分置，因此可以选取适宜的双基地角去获取更加丰富的目标信息，从而有利于对隐身目标的探测。3、成本低。双基地SAR的接收机不含大功率微波器件，功耗和体积较小，重量轻，便于小型无人侦察机携带，从而大大降低了军事侦察的成本。然而，双基地SAR带来的种种好处，是以雷达系统的复杂性为代价的。其发射机与接收机分置于不同运动平台的特点，给成像处理带来了一些具有研究意义的新课题，主要包括I、双基地SAR的距离历史为发射机、接收机距离历史之和，具有双根号形式，直接用驻定相位原理无法求解双基地SAR 二维频谱的解析表达式，给双基地SAR成像算法的研究带来困难。2、双基地SAR的移变特性，使点目标的距离徙动具有二维空变性，难以设计出高效而实用的成像算法。雷达成像的本质是从场景空间到投影空间的映射。在传统单站SAR的成像处理中，通常以“最近斜距一零多普勒时间”(Closest range一Zero Doppler time)做为图像坐标。这是因为，单站SAR的距离历史在该投影空间下具有一维空变性。传统单站SAR的成像算法，包括距离多普勒算法、CS算法和Omega-K算法等，都是利用了这个特性，通过校正一个点目标的距离徙动达到校正一簇点目标距离徙动的效果，从而实现快速成像处理。然而，移变双基地SAR，由于其相对复杂的空间几何构型以及距离历史的二维空变特性，还没有统一的双基地SAR的图像坐标系。截止到目前，对于双基地SAR投影空间的选择问题，还没有做过专门的研究
发明内容
本发明的目的是为克服现有的双基地SAR成像方法没有统一投影空间的不足，提供了一种基于最优图像空间双基地合成孔径雷达成像方法；该方法充分考虑了成像区域内各点目标距离历史的近似误差，能够保证得到均方意义下的最优聚焦效果。为了方便描述本发明的内容，首先作以下术语定义定义I、双基地SAR系统相关参数描述双基地SAR距离历史为=
权利要求
1.一种基于最优图像空间双基地合成孔径雷达成像方法，其特征是它包含如下步骤 步骤I、双基地SAR成像参数初始化 初始化成像参数包括 快时间，记做t ;慢时间，记做u ;快频率，即快时间经过傅里叶变换所对应的频率,记做f ;雷达工作频率，记做f。；脉冲重复频率，记做PRF ；电磁波传播速度，记做c ;双基地SAR发射信号的带宽和脉宽，分别记做B和Tp ;以上参数由雷达的系统参数给出； 慢时间位于时间坐标原点时，发射平台和接收平台的空间位置矢量，分别记做Pot和P0R ;发射平台与接收平台的运动速度矢量，分别记做Vt和Vk ;以上参数由雷达平台的运动参数给出； 观测区域，记做Q ;观测区域内共有K个点目标，其空间位置矢量分别P1J2、…、Pk、…、PK，对应的距离历史，分别记做…、R(u;Pk)、...、R(u;Pk);以上参数由雷达系统的波束相关信息给出； 双基地SAR原始时域回波共包含Na个脉冲，每个脉冲包含队个复数浮点数据，并以一个Nr行Na列的数据矩阵存放，记做s (t, u) ；Nr和Nr均为正整数Nr和Na的大小由雷达系统的数据采集设备给出； 定义参考距离RMf(u)，记做
全文摘要
本发明公开了一种基于最优图像空间双基地合成孔径雷达成像方法，对于移变双基地SAR，由于其相对复杂的空间几何构型以及距离历史的二维空变特性，目前还没有统一的双基地SAR的投影关系；本发明通过计算得到最优投影向量，并利用二维非均匀快速傅里叶变换将双基地SAR回波信号映射至该投影空间中，进行聚焦处理，得到均方意义下的最优成像结果。本发明方法与现有的双基地SAR成像方法法相比，其优势在于能够获得统计意义上的最优聚焦性能。
文档编号G01S13/90GK102798861SQ20121025105
公开日2012年11月28日 申请日期2012年7月19日 优先权日2012年7月19日
发明者张晓玲, 戴春杨 申请人:电子科技大学