圆周扫描地基SAR的多相位中心分布设计方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种圆周扫描地基SAR的多相位中心分布设计方法及装置，其中方法包括：获得圆周扫描地基SAR的带宽频率比参数和相位中心数量参数；根据所述带宽频率比参数和相位中心数量参数，以及预先建立的相变图，确定圆周扫描地基SAR的点扩展函数最低旁瓣数据，其中所述相变图根据圆周扫描地基SAR的点扩展函数和网格空间参数预先建立；根据所述点扩展函数最低旁瓣数据，确定圆周扫描地基SAR的频谱分布数据；根据所述频谱分布数据和观测几何，设计圆周扫描地基SAR的多相位中心分布。本发明专利技术有效解决了成像中存在的旁瓣较高的问题，保证了成像质量。

【技术实现步骤摘要】
圆周扫描地基SAR的多相位中心分布设计方法及装置
本专利技术涉及地基SAR三维成像
，尤其涉及圆周扫描地基SAR的多相位中心分布设计方法及装置。
技术介绍
近年来，地基合成孔径雷达(Ground-basedSyntheticApertureRadar，GBSAR)已经应用于滑坡监测、火山监测、冰川监测、露天矿场监测、桥梁和建筑物监测等领域。但是传统的直线轨道GBSAR只能获取二维图像和一维形变，在地形起伏区域存在“叠掩”问题，不适用于复杂地形，且不能获取监测场景的三维地形信息。圆周扫描地基SAR是一种具有三维成像能力的新体制地基SAR。与传统的直线轨道地基SAR相比，圆周扫描地基SAR可以通过一次圆周扫描形成二维合成孔径，以实现三维成像。因此，它具有系统结构便捷，数据采集时间短，滑坡监测时效性强的优势。目前，圆周扫描地基SAR主要采用单天线旋转扫描的方式进行数据采集，但其较小的带宽频率比参数值和频谱中空特性引起成像中存在旁瓣较高的问题。针对高旁瓣问题，现有技术提出了基于频谱连续分布的圆迹阵列SAR旁瓣抑制方法,它以频谱连续分布的方式拓宽频谱实现对垂直于距离向平面的旁瓣抑制。现有技术还提出一种多基线圆周扫描地基SAR，它采用了多天线同步旋转扫描的方式进行数据采集，采用均匀间隔的频谱分布方式拓宽频谱以抑制垂直于距离向的平面的旁瓣。但是，上述两种方法在三维成像应用中方位向和垂直向的波形仍存在高旁瓣问题，严重影响成像质量。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种圆周扫描地基SAR的多相位中心分布设计方法，用以设计圆周扫描地基SAR的多相位中心分布，解决成像中存在旁瓣较高的问题，保证成像质量，该方法包括：获得圆周扫描地基SAR的带宽频率比参数和相位中心数量参数；根据所述带宽频率比参数和相位中心数量参数，以及预先建立的相变图，确定圆周扫描地基SAR的点扩展函数最低旁瓣数据，其中所述相变图根据圆周扫描地基SAR的点扩展函数和网格空间参数预先建立；根据所述点扩展函数最低旁瓣数据，确定圆周扫描地基SAR的频谱分布数据；根据所述频谱分布数据和观测几何，设计圆周扫描地基SAR的多相位中心分布。本专利技术实施例提供一种圆周扫描地基SAR的多相位中心分布设计装置，用以设计圆周扫描地基SAR的多相位中心分布，解决成像中存在旁瓣较高的问题，保证成像质量，该装置包括：参数获得模块，用于获得圆周扫描地基SAR的带宽频率比参数和相位中心数量参数；最低旁瓣确定模块，用于根据所述带宽频率比参数和相位中心数量参数，以及预先建立的相变图，确定圆周扫描地基SAR的点扩展函数最低旁瓣数据，其中所述相变图根据圆周扫描地基SAR的点扩展函数和网格空间参数预先建立；频谱分布确定模块，用于根据所述点扩展函数最低旁瓣数据，确定圆周扫描地基SAR的频谱分布数据；设计模块，用于根据所述频谱分布数据和观测几何，设计圆周扫描地基SAR的多相位中心分布。本专利技术实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述圆周扫描地基SAR的多相位中心分布设计方法。本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述圆周扫描地基SAR的多相位中心分布设计方法的计算机程序。相对于现有技术中基于频谱连续分布的圆迹阵列SAR和多基线圆周扫描地基SAR的旁瓣抑制方案而言，本专利技术实施例通过获得圆周扫描地基SAR的带宽频率比参数和相位中心数量参数；根据所述带宽频率比参数和相位中心数量参数，以及预先建立的相变图，确定圆周扫描地基SAR的点扩展函数最低旁瓣数据，其中所述相变图根据圆周扫描地基SAR的点扩展函数和网格空间参数预先建立；根据所述点扩展函数最低旁瓣数据，确定圆周扫描地基SAR的频谱分布数据；根据所述频谱分布数据和观测几何，设计圆周扫描地基SAR的多相位中心分布。本专利技术实施例根据点扩展函数旁瓣数据，确定圆周扫描地基SAR的频谱分布数据，进而根据频谱分布数据和观测几何，设计圆周扫描地基SAR的多相位中心分布，有效改善了圆周扫描地基SAR的频谱带宽的中空特性，抑制了垂直于距离向平面的旁瓣，解决了成像中存在的旁瓣较高的问题，保证了成像质量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1为本专利技术实施例中圆周扫描地基SAR的多相位中心分布设计方法示意图；图2为本专利技术实施例中多相位中心圆周扫描地基SAR的几何模型示意图；图3为本专利技术实施例中多相位中心圆周扫描地基SAR在垂直于距离向的平面的二维频谱示意图；图4为本专利技术实施例中圆周扫描地基SAR的多相位中心分布设计装置结构图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本专利技术实施例做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。为了设计圆周扫描地基SAR的多相位中心分布，解决成像中存在旁瓣较高的问题，保证成像质量，本专利技术实施例提供一种圆周扫描地基SAR的多相位中心分布设计方法，如图1所示，该方法可以包括：步骤101、获得圆周扫描地基SAR的带宽频率比参数和相位中心数量参数；步骤102、根据所述带宽频率比参数和相位中心数量参数，以及预先建立的相变图，确定圆周扫描地基SAR的点扩展函数最低旁瓣数据，其中所述相变图根据圆周扫描地基SAR的点扩展函数和网格空间参数预先建立；步骤103、根据所述点扩展函数最低旁瓣数据，确定圆周扫描地基SAR的频谱分布数据；步骤104、根据所述频谱分布数据和观测几何，设计圆周扫描地基SAR的多相位中心分布。由图1所示可以得知，本专利技术实施例通过获得圆周扫描地基SAR的带宽频率比参数和相位中心数量参数；根据所述带宽频率比参数和相位中心数量参数，以及预先建立的相变图，确定圆周扫描地基SAR的点扩展函数最低旁瓣数据，其中所述相变图根据圆周扫描地基SAR的点扩展函数和网格空间参数预先建立；根据所述点扩展函数最低旁瓣数据，确定圆周扫描地基SAR的频谱分布数据；根据所述频谱分布数据和观测几何，设计圆周扫描地基SAR的多相位中心分布。本专利技术实施例根据点扩展函数最低旁瓣数据，确定圆周扫描地基SAR的频谱分布数据，进而根据频谱分布数据和观测几何，设计圆周扫描地基SAR的多相位中心分布，有效改善了圆周扫描地基SAR的频谱带宽的中空特性，抑制了垂直于距离向平面的旁瓣，解决了成像中存在的旁瓣较高的问题，保证了成像质量。实施例中，图2为多相位中心圆周扫描地基SAR的几何模型示意图，若干个相位中心稀疏地分布在同一旋转臂上，它们绕水平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种圆周扫描地基SAR的多相位中心分布设计方法，其特征在于，包括：/n获得圆周扫描地基SAR的带宽频率比参数和相位中心数量参数；/n根据所述带宽频率比参数和相位中心数量参数，以及预先建立的相变图，确定圆周扫描地基SAR的点扩展函数最低旁瓣数据，其中所述相变图根据圆周扫描地基SAR的点扩展函数和网格空间参数预先建立；/n根据所述点扩展函数最低旁瓣数据，确定圆周扫描地基SAR的频谱分布数据；/n根据所述频谱分布数据和观测几何，设计圆周扫描地基SAR的多相位中心分布。/n

【技术特征摘要】
1.一种圆周扫描地基SAR的多相位中心分布设计方法，其特征在于，包括：
获得圆周扫描地基SAR的带宽频率比参数和相位中心数量参数；
根据所述带宽频率比参数和相位中心数量参数，以及预先建立的相变图，确定圆周扫描地基SAR的点扩展函数最低旁瓣数据，其中所述相变图根据圆周扫描地基SAR的点扩展函数和网格空间参数预先建立；
根据所述点扩展函数最低旁瓣数据，确定圆周扫描地基SAR的频谱分布数据；
根据所述频谱分布数据和观测几何，设计圆周扫描地基SAR的多相位中心分布。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相变图根据圆周扫描地基SAR的点扩展函数和网格空间参数预先建立，包括：
进行圆周扫描地基SAR的网格空间划分，确定网格空间参数；
根据圆周扫描地基SAR的点扩展函数表达式和所述网格空间参数预先建立相变图。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述圆周扫描地基SAR的点扩展函数表达式为：



其中，ρ为径向参数，J0(·)为第一类零阶贝塞尔函数，J1(·)为第一类一阶贝塞尔函数，bnmax为第n个相位中心an在O1KyKz平面的最大波数，N为相位中心数量参数，α为带宽频率比参数。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述频谱分布数据和观测几何，设计圆周扫描地基SAR的多相位中心分布，包括：
获得点目标与旋转中心的距离参数和旋转半径参数；
根据所述频谱分布数据，点目标与旋转中心的距离参数和最大旋转半径参数，设计圆周扫描地基SAR的多相位中心分布。


5.一种圆周扫描地基SAR的多相位中心分布设计装置，其特征在于，包括：
参数获得模块，用于获得圆周扫描地基SAR的带宽频率比参...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彦平，林赟，张启明，李洋，申文杰，曲洪权，
申请(专利权)人：北方工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11