一種便于實(shí)時(shí)處理的方位ncs大斜視sar成像方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種便于實(shí)時(shí)處理的方位NCS大斜視SAR成像方法，包括建立SAR模型，通過對(duì)距離向數(shù)據(jù)作FFT變換，將回波轉(zhuǎn)到距離頻域-方位時(shí)域，再進(jìn)行距離脈壓和走動(dòng)校正，接著進(jìn)行方位非線性變標(biāo)；對(duì)方位向數(shù)據(jù)作FFT變換，轉(zhuǎn)到二維頻域進(jìn)行彎曲校正；對(duì)距離向數(shù)據(jù)作IFFT變換，在斜距-多普勒域補(bǔ)償方位線性調(diào)頻項(xiàng)、高次項(xiàng)、方位NCS變標(biāo)引入的剩余相位；對(duì)方位向數(shù)據(jù)作IFFT變換，最終得到SAR圖像。本發(fā)明相對(duì)于傳統(tǒng)處理方法可以解決方位調(diào)頻率的空變問題改善聚焦效果，相比現(xiàn)有方位NCS方法，在方位向減少了1次FFT和1次IFFT變換，提高了算法實(shí)時(shí)性，降低了計(jì)算量。
【專利說明】—種便于實(shí)時(shí)處理的方位NCS大斜視SAR成像方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及大斜視SAR實(shí)時(shí)成像處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種便于實(shí)時(shí)處理的方位NCS大斜視SAR成像方法。
【背景技術(shù)】
[0002]SAR作為一種重要的微波成像技術(shù)，在軍事以及民用領(lǐng)域均發(fā)揮著重要作用，其中斜視SAR由于其具有靈活的機(jī)動(dòng)而受到青睞，然而和正側(cè)視不同，斜視SAR的回波線性走動(dòng)分量較大，并且高次項(xiàng)不可忽略，導(dǎo)致二維耦合嚴(yán)重；此外，方位時(shí)域走動(dòng)校正可以將距離向和方位向初步解耦，但是導(dǎo)致方位調(diào)頻率的空變性。針對(duì)斜視SAR的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的處理方法是:第一，對(duì)原信號(hào)先進(jìn)行距離向FFT，轉(zhuǎn)到距離頻域-方位時(shí)域進(jìn)行距離脈壓和走動(dòng)校正；第二，進(jìn)行方位向FFT后轉(zhuǎn)換到二維頻域進(jìn)行彎曲校正；第三，距離IFFT轉(zhuǎn)到距離-多普勒域進(jìn)行方位高次項(xiàng)補(bǔ)償；第四，在方位向IFFT后得到SAR圖像。可見，傳統(tǒng)的處理方法雖然運(yùn)算量不大，但由于沒有考慮方位調(diào)頻率的空變問題，邊緣點(diǎn)聚焦效果較差，因此成像場景方位向較窄。
[0003]目前，現(xiàn)有方法通過考慮方位NCS解決空變問題，并且取得了顯著成效，其處理方法是:第一，對(duì)原信號(hào)先進(jìn)行距離向FFT，轉(zhuǎn)到距離頻域-方位時(shí)域進(jìn)行距離脈壓和走動(dòng)校正；第二，進(jìn)行方位向FFT后轉(zhuǎn)換到二維頻域進(jìn)行彎曲校正；第三，進(jìn)行距離向IFFT轉(zhuǎn)到距離-多普勒域進(jìn)行方位高次項(xiàng)補(bǔ)償；第四，進(jìn)行方位向IFFT后轉(zhuǎn)到二維時(shí)域進(jìn)行方位非線性變標(biāo)；第五，再通過方位向FFT轉(zhuǎn)到方位頻域補(bǔ)償二次項(xiàng)和剩余相位；第六，最后進(jìn)行方位向IFFT后得到SAR圖像。由于FFT變換和IFFT變換非常耗時(shí)，其變換次數(shù)是衡量算法運(yùn)算量的關(guān)鍵參數(shù)，這種方法距離向需要一次FFT和一次IFFT變換，方位向需要兩次FFT和兩次IFFT變換，計(jì)算量大，不利于工程的實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種既能有效補(bǔ)償方位調(diào)頻率的空變性，又能減少FFT變換和IFFT變換的次數(shù)，降低計(jì)算量的便于實(shí)時(shí)處理的方位NCS大斜視SAR成像方法，該方法包括下列順序的步驟:
(1)建立SAR模型，通過對(duì)距離向數(shù)據(jù)作FFT變換，將回波轉(zhuǎn)到距離頻域-方位時(shí)域，再進(jìn)行距離脈壓和走動(dòng)校正，接著進(jìn)行方位非線性變標(biāo)；
(2)對(duì)方位向數(shù)據(jù)作FFT變換，轉(zhuǎn)到二維頻域進(jìn)行彎曲校正；
(3)對(duì)距離向數(shù)據(jù)作IFFT變換，在斜距-多普勒域補(bǔ)償方位線性調(diào)頻項(xiàng)、高次項(xiàng)、方位NCS變標(biāo)引入的剩余相位；
(4)對(duì)方位向數(shù)據(jù)作IFFT變換，最終得到SAR圖像。
[0005]所述建立SAR模型如下:
【權(quán)利要求】
1.一種便于實(shí)時(shí)處理的方位NCS大斜視SAR成像方法，其特征在于該方法包括下列順序的步驟: (1)建立SAR模型，通過對(duì)距離向數(shù)據(jù)作FFT變換，將回波轉(zhuǎn)到距離頻域-方位時(shí)域，再進(jìn)行距離脈壓和走動(dòng)校正，接著進(jìn)行方位非線性變標(biāo)； (2)對(duì)方位向數(shù)據(jù)作FFT變換，轉(zhuǎn)到二維頻域進(jìn)行彎曲校正； (3)對(duì)距離向數(shù)據(jù)作IFFT變換，在斜距-多普勒域補(bǔ)償方位線性調(diào)頻項(xiàng)、高次項(xiàng)、方位NCS變標(biāo)引入的剩余相位； (4)對(duì)方位向數(shù)據(jù)作IFFT變換，最終得到SAR圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便于實(shí)時(shí)處理的方位NCS大斜視SAR成像方法，其特征在于:所述建立SAR模型如下:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便于實(shí)時(shí)處理的方位NCS大斜視SAR成像方法，其特征在于:對(duì)距離向數(shù)據(jù)作FFT變換后，再乘以距離脈壓和走動(dòng)校正濾波器來進(jìn)行距離脈壓和走動(dòng)校正，距離脈壓和走動(dòng)校正濾波器的公式如下:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便于實(shí)時(shí)處理的方位NCS大斜視SAR成像方法，其特征在于:在對(duì)方位向數(shù)據(jù)作FFT變換后，根據(jù)駐相定理推導(dǎo)二維頻域表達(dá)式:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便于實(shí)時(shí)處理的方位NCS大斜視SAR成像方法，其特征在于:對(duì)距離向數(shù)據(jù)作IFFT變換后，乘以用于線性調(diào)頻項(xiàng)、高次項(xiàng)和剩余相位補(bǔ)償?shù)臑V波器，該濾波器公式如下:
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便于實(shí)時(shí)處理的方位NCS大斜視SAR成像方法，其特征在于:對(duì)方位向數(shù)據(jù)作IFFT變換，最終得到SAR圖像輸出，輸出的SAR圖像公式為:
【文檔編號(hào)】G01S13/90GK104020472SQ201410223878
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】楊然 申請(qǐng)人:中國電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所