针对金属球目标的SAR图像仿真方法技术

本发明专利技术提供了针对金属球目标的SAR图像仿真方法，包括：根据SAR成像几何和散射理论，忽略金属球散射强度随频率的变化，计算金属球SAR回波信号；以及根据SAR成像原理和金属球SAR回波信号，获得仿真SAR图像。根据金属球目标的散射解析公式和散射机理，忽略其散射强度随频率的变化，重点计算其与SAR相互作用过程中距离历程的变化对图像特征的影响，能有效模拟方位向金属球目标散射中心距离历程变化导致的图像特征的变化，使得仿真后的图像够表征金属球SAR图像的主要特征，克服了现有仿真手段无法有效获得金属球的散射特征、计算量大、仿真速度慢的缺点。

SAR image simulation method for metal ball target

The present invention provides a SAR image simulation method for metal ball target includes: according to the SAR imaging geometry and scattering theory, neglecting the metal ball scattering intensity changes with frequency, calculation of metal ball SAR echo signal; and according to the principle of SAR imaging and metal ball SAR echo signal, obtain the simulation of SAR image. According to the analytical formula of scattering and scattering mechanism of metal ball target, neglecting the scattering intensity changes with frequency, change focus distance calculation course of its interaction with SAR in the process of image features, image features can effectively simulate the change of azimuth of metal ball target scattering center distance caused by the change of course, the main features of the image after the simulation of SAR image characterization of metal ball enough, the calculation of scattering characteristics, overcomes the defects of the existing simulation tools can not effectively obtain the disadvantage of large amount of metal ball, simulation speed.

【技术实现步骤摘要】
针对金属球目标的SAR图像仿真方法
本专利技术属于合成孔径雷达成像和散射机理领域，涉及一种针对金属球目标的SAR图像仿真方法。
技术介绍
近年来，遥感领域飞速发展，高分辨率星载和机载合成孔径雷达(SyntheticApertureRadar，SAR)成像系统不断涌现，SAR成为对地观测的重要手段之一，为了有效利用SAR图像，对SAR图像理解和仿真问题的研究成为一大热点。SAR图像仿真是建立在SAR图像散射机理之上对目标特征进行模拟预测的一个手段，也成为后续识别应用的关键技术之一，因此理解SAR图像的散射机理，从SAR图像中准确的获取目标参数，进而建立SAR图像特征和目标相关参数之间的关系是图像建模仿真的关键。传统的SAR图像仿真方法采用计算二维频域散射系数的方法，需要根据SAR成像几何和观测条件对目标进行二维散射计算，这样的仿真过程基本符合SAR回波的形成过程，可以有效实现目标的仿真，但是上述方法对于所有的目标都适用却不具有针对性，计算量巨大，仿真速度慢；在后续的研究中发展了很多提高仿真速度的方法，大部分基于投影的思想，认为目标的散射不随角度和频率发生变化，以目标在SAR波束中心时刻本文档来自技高网...

【技术保护点】
针对金属球目标的SAR图像仿真方法，包括：根据SAR成像几何和散射理论，忽略金属球散射强度随频率的变化，计算金属球SAR回波信号；以及根据SAR成像原理和金属球SAR回波信号，获得仿真SAR图像。

【技术特征摘要】
1.针对金属球目标的SAR图像仿真方法，包括：根据SAR成像几何和散射理论，忽略金属球散射强度随频率的变化，计算金属球SAR回波信号；以及根据SAR成像原理和金属球SAR回波信号，获得仿真SAR图像。2.根据权利要求1所述的SAR图像仿真方法，其中，所述金属球SAR回波信号的表达式如下：sig(τ，η)＝σ(τ，η)expjφ(τ，η)其中，sig(τ，η)表示SAR回波信号，σ(τ，η)表示复数散射强度，φ(τ，η)表示相位，τ表示距离向时间，η表示方位向时间。3.根据权利要求1所述的SAR图像仿真方法，其中，所述根据SAR成像原理和金属球SAR回波信号，获得仿真SAR图像包括：根据金属球SAR回波信号计算距离向相位匹配滤波处理获得的回波信号sig1(τ，η)；对处理获得的回波信号sig1(τ，η)进一步进行距离徙动校正，获得距离徙动校正后的回波信号sig2(τ，fη)；以及对回波信号sig2(τ，fη)进行方位向匹配滤波处理，获得回波信号sig3(τ，η)，其对应的图像即为最终仿真图像。4.根据权利要求2所述的SAR图像仿真方法，其中，所述相位φ(τ，η)的表达式如下：其中，kr表示SAR发射信号调频率，R0表示金属球中心到雷达照射中心时刻的距离，vr表示雷达速度，Ra表示金属球半径，c为光速，λc表示雷达工作频率对应的波长。5.根据权利要求2所述的SAR图像仿真方法，其中，所述复数散射强度σ(τ，η)的表达式如下：其中，θ、bn、an及的表达式如下：

【专利技术属性】
技术研发人员：张月婷，丁赤飚，雷斌，郭嘉逸，徐开发，李芳芳，仇晓兰，
申请(专利权)人：中国科学院电子学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11