一种适用于星载变PRFSAR系统的成像方法与流程

技术特征：
1.一种适用于星载变prf sar系统的成像方法，其特征在于步骤如下：步骤1：获取的杂波抑制之后雷达系统回波信号是二维矩阵s(t
n
,t
m
)，s(t
n
,t
m
)为nrn
×
nan维矩阵，其中，矩阵的每一行数据都是对回波方位维进行非均匀采样得到的结果；对矩阵的列进行fft处理，即实现雷达回波信号的距离向傅里叶变换，并将结果分别保存在矩阵s(f
n
,t
m
)中；其中，t
n
为距离快时间，t
m
为非均匀采样方位慢时间，f
n
表示为距离向频域坐标，b为发射信号带宽，δf为距离频域间隔，n＝0,1,...,nrn
‑
1，nrn表示距离向点数，nan表示方位向点数；步骤2：根据已知的雷达参数，构造参考信号向量s_ref(i,1),i＝1,2...nrn,s_ref(i,1)为nrn
×
1向量；步骤3：取出步骤1得到的s(f
n
,t
m
)的每一列，点乘参考信号向量s_ref(i,1)的共轭，得到距离脉压后的数据矩阵s(f
n
,t
m
)；步骤4：根据已知的雷达参数，构造非线性变标校正矩阵h_cs(i,j)，h_cs(i,j)为nrn
×
nan矩阵；步骤5：取出步骤3得到的s(f
n
,t
m
)点乘校正矩阵h_cs(i,j)的共轭，得到非线性变标校正之后的数据矩阵s'(f
n
,t
m
')；其中，t
m
'表示方位均匀采样时间序列；步骤6：根据已知的雷达参数，构造距离弯曲校正矩阵self_rcmc(f
n
,f
m
)，self_rcmc(f
n
,f
m
)为nrn
×
nan矩阵；步骤7：取出步骤5得到的s'(f
n
,t
m
')进行方位维的傅里叶变换，再二维频域内点乘参考信号向量self_rcmc(f
n
,f
m
)，并进行距离方位的二维傅里叶逆变换得到弯曲校正之后的数据矩阵s”(t
n
,t
m
')；步骤8：取出步骤7得到的s”(t
n
,t
m
')，对数据进行时延补偿并进行相干累加，并将结果保存在矩阵s
sum
(t
n
,t
m
')中，即为获得的聚焦地面目标成像结果图。2.根据权利要求1所述一种适用于星载变prf sar系统的成像方法，其特征在于步骤2具体如下：根据已知的雷达参数，参考信号向量其中，γ表示调频率，γ＝b/tp，b表示发射信号带宽，tp表示发射脉冲宽度，f
r
表示为距离向频域。3.根据权利要求1所述一种适用于星载变prf sar系统的成像方法，其特征在于步骤4具体如下：根据已知的雷达参数，脉冲重复时间序列为：设方位慢时间对应均匀采样时间：t
m
'＝[pri0,2pri0,3pri0,
…
,i
·
pri0,
…
i
·
pri0]得到非均匀采样时间序列和均匀采样时间序列之间的关系：
其中，δ为相邻采样间隔差值，pri0为脉冲重复速率，t
m
'为均匀采样时间序列；将上述关系式代入斜距表达式，可得：根据上述斜距表达式构造非线性变标校正矩阵为：其中h
cs
为相位补偿因子：f
c
表示雷达发射信号的载频，c为电磁波的传播速度，v为雷达平台运动速度，r
b
为雷达到场景中心点最近距离。4.根据权利要求1所述一种适用于星载变prf sar系统的成像方法，其特征在于步骤6具体如下：根据已知雷达参数，构造距离弯曲校正矩阵：其中prf为脉冲重复频率，m＝0,1,......,nan
‑
1。5.根据权利要求1所述一种适用于星载变prf sar系统的成像方法，其特征在于步骤8具体如下：对成像场景划分网格点获得所有网格点坐标，以最近距离为参考点，从方位起始点开始，计算当前方位向上，雷达与所有网格点的距离并计算所有网格点相对于最近距离参考点的延迟时间δt，利用每一网格点的时延对回波数据进行相位补偿exp(j2πf
c
δt)，对每个雷达位置对应的s”(t
n
,t
m
')进行相干累加得到累加和s
sum
(t
n
,t
m
')，s
sum
(t
n
,t
m
')即为获得的聚焦目标成像结果图。

技术总结
本发明涉及一种适用于星载变PRF SAR系统的成像方法，属于雷达成像处理领域。在方位多普勒时域中引入非线性变标技术对回波进行处理，使得处理之后回波信号等效于时间均匀采样，然后针对该方法校正后遗留下来的剩余校正误差项，分析了误差响应因子，利用后向投影算法对图像进行重建，消除了误差的同时实现了变PRFSAR系统下的无模糊成像。PRFSAR系统下的无模糊成像。PRFSAR系统下的无模糊成像。


技术研发人员：张双喜 曾红芸 胡国彩
受保护的技术使用者：西北工业大学
技术研发日：2021.08.23
技术公布日：2021/11/21