专利名称：双基sar的变标逆傅里叶变换成像方法
技术领域：
本发明属于雷达技术领域，涉及成像仿真，具体地说是一种双基合成孔径雷达SAR的成像方法，可以有效地进行长基线情形下的双基SAR数据处理。
背景技术：
双基SAR由于发射天线和接受天线安装在不同的平台上，具有很多单基SAR不具备的优点，在军事应用、资源调查、地壳形变监测等方面有着广阔的应用前景，受到了越来越多的关注。然而，不同于单基SAR，双基SAR的斜距历程是双根号之和，直接利用驻相点原理无法获得精确的目标二维频谱。而高精度的双基频谱是在频率域设计快速成像算法的前提，近年来提出了多种双基频谱，如文献Focusing bistatic synthetic apertureradar using dip move out.1EEE Trans.0n Geoscience and Remote Sensing,2004,42(7): 1362-1376 中提出的的侧视倾角双基谱；文献 Models and useful relations forbistatic SAR processing, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing,2004,42(10):2031-2038 中提出的 Loffeld 双基频谱(LBF 谱);文献 A comparisonofpoint target spectrum derived for bistatic SAR processing 中提出的级数反演谱双基频谱。但这些频谱都为某种条件下的近似谱，基于这些频谱设计出的成像算法无法处理长基线情形下的双基SAR数据。时域方法虽然可以实现长基线情形下的数据处理，但需要很大的运算量，效率低。发明内容:本发明的 目的在于克服现有技术的不足，提出一种双基SAR的变标逆傅里叶变换成像方法，以实现长基线情形下双基SAR数据的快速处理。本发明的具体步骤如下:(I)对双基SAR的雷达回波信号利用几何关系公式方法GBF获得信号严格解析的二维频谱表达式S ( Δ kK, kx)；(2)将二维频谱表达式S(AkK，kx)在距离波数基频处进行二阶泰勒展开，得到包含双基SAR的方位聚焦函数(K，距离徙动因子Ct1和距离压缩项Φ2的信号表达式S1 ( Δ kE, kx)；(3)将双基SAR的距离徙动因子Φ I在场景中心处进行一阶泰勒展开Φ !=Bxo+ Δ Rb/Cxtl,为变标逆傅里叶变换做准备，其中Bxtl为常数项，Cxtl为距离徙动项的一次项系数，△ Rb为对应场景中心的距离位置；(4)构造参考点匹配滤波函数:凡 〃(化人)=611)(._31.()-/从〗/2匕；)，其中，
b,M = Ibla-1 ’七 0为距离压缩项φ2在场景中心处的值，kx为方位波数，j为虚数单位，b=c2/2 π y, y为发射信号的调频率；将该匹配滤波函数与步骤(2)得到的包含双基SAR的方位聚焦函数Atl，距离徙动因子和距离压缩项Φ2的信号相乘，实现匹配滤波，补偿掉距离频率的二次项相位，得到匹配滤波后的信号S2 ( Δ kE, kx)；(5)对匹配滤波后的信号S2(AkK，kx)进行变标逆傅里叶Chirp-Z变换，消除信号的距离徙动；5a)将步骤(4)的信号与二次相位
权利要求
1.一种双基SAR的变标逆傅里叶变换成像方法，包括以下步骤: (1)对双基SAR的雷达回波信号利用几何关系公式方法GBF获得信号严格解析的二维频谱表达式S(AkK，kx)； (2)将二维频谱表达式S(AkK，kx)在距离波数基频处进行二阶泰勒展开，得到包含双基SAR的方位聚焦函数Φ。，距离徙动因子Ct1和距离压缩项Φ2的信号表达式S1(Ak1^kx)； (3)将双基SAR的距离徙动因子Ct1在场景中心处进行一阶泰勒展开Ct1=Bxc^AIVCxci,为变标逆傅里叶变换做准备，其中Bxtl为常数项，Cxo为距离徙动项的一次项系数，ARb为对应场景中心的距离位置； (4)构造参考点匹配滤波函数
2.根据权利要求1所述的双基SAR的变标逆傅里叶变换成像方法，其中步骤(I)所述的对双基SAR的雷达回波信号利用几何关系公式方法GBF获得信号的严格解析的二维频谱S ( Δ kE, kx)，通过如下公式进行:
3.根据权利要求6所述的双基SAR的变标逆傅里叶变换成像方法，其中步骤(6)所述的对经过变标校正徙动后的信号进行方位压缩，通过如下公式进行:(r,kx) = exp j (Rb + A1 tan / ).^4k2Recos2 β0-^γ其中，为半双基角β在距离 波数中心处的值。
全文摘要
本发明公开了一种适用于双基SAR的变标逆傅里叶变换Chirp-Z成像算法，主要解决现有方法在长基线情形下成像效果不理想的问题。其实现步骤是(1)利用几何关系公式方法GBF获得信号严格解析的二维频谱表达式；(2)对此二维频谱表达式在距离波数基频处进行泰勒展开，保留到二次项；(3)利用参考点的参数对距离频率的二次项进行相位补偿；(4)通过Chirp-Z变标算法对二次相位补偿后的信号进行空变的距离徙动校正；(5)对徙动校正后的信号进行方位压缩;(5)通过一次逆傅里叶变换得到最终的成像结果。本发明可以实现长基线情形下的双基SAR信号的快速成像处理，成像过程仅需要快速傅里叶变换和相位复乘操作，具有很高的效率，可用于实时成像。
文档编号G01S7/41GK103149554SQ20131004417
公开日2013年6月12日 申请日期2013年2月2日 优先权日2013年2月2日
发明者陈士超, 邢孟道, 保铮, 曾乐天 申请人:西安电子科技大学