基于三角波调制的调频连续波SAR运动补偿方法技术

技术编号:23761230 阅读:56 留言:0更新日期:2020-04-11 17:34
本公开提供了一种基于三角波调制的调频连续波SAR运动补偿方法,包括:针对正调频和负调频信号回波分别进行距离压缩和视频相位去除,得到正负调频对应的距离压缩图像;基于距离频率的运动误差进行SAR运动误差估计;将估计出来的运动误差均用于SAR运动补偿成像处理。本公开无需装载或装载微型低精度POS系统,无需装载传统的高精度POS系统,可大大降低了系统的重量、功耗和成本,可适用于轻小型无人机载SAR高分辨率成像应用。

Motion compensation method of FMCW SAR Based on triangle wave modulation

【技术实现步骤摘要】
基于三角波调制的调频连续波SAR运动补偿方法
本公开涉及雷达
,尤其涉及一种基于三角波调制的调频连续波SAR运动补偿方法。
技术介绍
合成孔径雷达(SyntheticAptureRadar,SAR)的精确成像要求天线相位中心(AntennaPhaseCenter,APC)的运动轨迹为理想匀速直线运动。但受大气湍流、平台振动等因素的影响,载机平台的运动轨迹常常不是理想匀速直线运动。这种载机轨迹的非理想性导致SAR成像质量下降,如分辨率降低、信噪比下降、旁瓣升高等。因此,需要在SAR成像处理器中补偿载机非理想运动对SAR成像所造成的负面影响,即运动补偿处理,才能得到满足系统指标要求的SAR图像。目前SAR运动补偿方法主要分为基于传感器的运动补偿和基于SAR回波数据的运动补偿方法。其中,基于运动传感器的SAR运动补偿方法依赖高精度POS系统,例如加拿大Aplanix公司生产的POSAV510、POSAV610系列,该系列产品重量大于5kg,成本需要数十万美元,功耗不小于50W,因此其一般用于大型有人机载SAR成像系统,难以适用于低成本轻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于三角波调制的调频连续波SAR运动补偿方法,包括步骤:/nS1、针对正调频和负调频信号回波分别进行距离压缩和视频相位去除,得到正负调频对应的距离压缩图像;/nS2、基于距离频率的运动误差进行SAR运动误差估计;/nS3、将估计出来的运动误差均用于SAR运动补偿成像处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于三角波调制的调频连续波SAR运动补偿方法,包括步骤:
S1、针对正调频和负调频信号回波分别进行距离压缩和视频相位去除,得到正负调频对应的距离压缩图像;
S2、基于距离频率的运动误差进行SAR运动误差估计;
S3、将估计出来的运动误差均用于SAR运动补偿成像处理。


2.根据权利要求1所述的基于三角波调制的调频连续波SAR运动补偿方法,其中,所述步骤S2包括步骤:
S21、对正负调频距离压缩图像进行插值;
S22、对正负调频距离压缩图像进行配准,得到正负调频压缩距离图像对应的频率;
S23、求取正负调频压缩距离图像对应的频率的频率差与频率和;
S24、根据频率差或频率和,对径向的运动速度误差求取积分,求取斜距误差。


3.根据权利要求1所述的基于三角波调制的调频连续波SAR运动补偿方法,其中,步骤S1前还包括步骤:
S0、进行运动误差信号模型的构建,包括:
当发生径向的运动速度误差vr,设目标相对于正调频波形时的雷达斜距为R1,设目标相对于负调频波形时的雷达斜距为R2,正调频波形dechirp接收后的差频信号表示为:



负调频波形dechirp接收后的差频信号表示为:



其中R2=R1+vrtr,c是光速。


4.根据权利要求1所述的基于三角波调制的调频连续波SAR运动补偿方法,其中,所述步骤S1包括:
对正负调频接收的差频信号沿距离向进行FFT,并去除视频相位项,得到距离压缩图像表达式:






其中,λ=c/fc为雷达发射信号波长,sinc[·]函数项表示目标在图像中的位置,指数相位项为多普勒相位项。


5.根据权利要求1所述的基于三角波调制的调频连续波SAR运动补偿方法,其中,步骤S3中用于基于低精度微型PO...

【专利技术属性】
技术研发人员:向茂生汪丙南王帅周良将丁赤飚
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

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