【技术实现步骤摘要】
基于Legendre正交分解的曲线运动轨迹SAR波数域成像方法
本专利技术涉及雷达信号处理领域，特别涉及一种基于Legendre正交分解的曲线运动轨迹SAR波数域成像方法。
技术介绍
随着雷达成像技术的飞速发展，为了满足不同方面的应用需求，曲线运动轨迹SAR的研究具有重大意义。其不同于传统SAR载体的匀速直线运动，三维立体空间给曲线运动轨迹的SAR带来了更多复杂控制条件和应用需求。其成像区域选择更加灵活多变，应用需求更加自主化和机动化，并且合成孔径时间达到了百秒量级。曲线运动使斜距历程更加复杂，增加了SAR信号处理的难度。已有文献提出了曲线运动轨迹SAR的信号处理方法。例如，ChengHu等研究的地球同步SAR曲线轨迹模型将斜距进行泰勒展开到三阶，但是当远离0时刻展开点时，斜距误差引起的多普勒相位误差增大，影响二维频谱的精确性。L.Huang等提出了改进的双曲距离方程、M.Bao等改进的双曲距离方程、Z.Li等改进的距离模型和P.Wang等改进的等效斜视距离模型。它们虽然简化了代数方程，但降低了精确度。P.Wang只考虑沿前视向的加速度，忽略其他方向的加速度，这影...
【技术保护点】
1.一种基于Legendre正交分解的曲线运动轨迹SAR波数域成像方法，其特征在于，包括：利用三维速度和三维加速度构造曲线运动轨迹模式下的斜距历程表达式；对构造的斜距历程表达式进行多项式展开，保留到四阶；将斜距对应的SAR回波信号变换到二维频域得到二维频谱；利用Legendre正交多项式对所述二维频谱关于距离向频率进行展开，保留到三阶；依据基于Legendre展开的二维频谱进行相位补偿，并完成距离徙动校正和距离向聚焦；在距离‑多普勒域进行方位压缩，变换到二维时域得到聚焦图像。
【技术特征摘要】
1.一种基于Legendre正交分解的曲线运动轨迹SAR波数域成像方法，其特征在于，包括：利用三维速度和三维加速度构造曲线运动轨迹模式下的斜距历程表达式；对构造的斜距历程表达式进行多项式展开，保留到四阶；将斜距对应的SAR回波信号变换到二维频域得到二维频谱；利用Legendre正交多项式对所述二维频谱关于距离向频率进行展开，保留到三阶；依据基于Legendre展开的二维频谱进行相位补偿，并完成距离徙动校正和距离向聚焦；在距离-多普勒域进行方位压缩，变换到二维时域得到聚焦图像。2.根据权利要求1所述的基于Legendre正交分解的曲线运动轨迹SAR波数域成像方法，其特征在于，利用三维速度和三维加速度构造曲线运动轨迹模式下的斜距历程表达式步骤中，所述斜距历程表达式表示如下：其中，vx、vy和vz是平台的三维速度，ax、ay和az是三维加速度，(Xs,Ys,0)是目标位置，Hs是雷达的初始飞行高度，tν是方位向时间。3.根据权利要求2所述的基于Legendre正交分解的曲线运动轨迹SAR波数域成像方法，其特征在于，对构造的斜距历程表达式进行多项式展开，保留到四阶步骤中，得到的斜距历程表达式表示如下：其中，tν是方位向时间，Rs是参考距离，β1为距离走动项系数，β2为距离弯曲项系数，β3和β4为高阶相位项系数。4.根据权利要求3所述的基于Legendre正交分解的曲线运动轨迹SAR波数域成像方法，其特征在于，将斜距对应的SAR回波信号变换到二维频域得到二维频谱步骤中，所述二维频谱表示如下：S(fr,fν)＝Ur(fr)Uν(fν)exp(jΦ(fr,fν))其中，fr为距离向频率，fν是方位向频率，Ur(fr)是距离向谱包络，Uν(fν)是方位向谱包络，Φ(fr,fν)是二维频谱的相位，j是虚数单位；二维频谱的相位表示如下：其中，δ0＝2β0，δ1＝2β1，δ2＝2β2，δ3＝2β3，δ4＝2β4，Kr是发射信号的调频斜率，c是波速，fc为载波频率。5.根据权利要求4所述的基于Legendre正交分解的曲线运动轨迹SAR波数域成像方法，其特征在于，利用Legendre正交多项式对所述二维频谱关于距离向频率进行展开，保留到三阶，具体包括：将...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭鸽伟，孟亭亭，潘光武，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：福建,35
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