本发明专利技术公开了一种SAR成像方法、系统、装置及存储介质，方法包括：获取原始回波数据；原始回波数据为随机步进线性调频波形；对原始回波数据进行解耦处理，得到目标信号；解耦处理包括去斜处理和方位重采样；基于全网格校正矩阵，对目标信号进行频率综合处理，得到聚焦信号；频率综合处理包括粗多普勒提取与定位、全网格多普勒校正、采样重排和串联以及极坐标径向压缩；对聚焦信号进行角度精聚焦处理，得到SAR聚焦图像；角度精聚焦包括角度信号恢复、相位补偿、角波数插值和极坐标角度压缩。本发明专利技术可有效改善现有处理方法的距离聚焦性能随方位角增加而降低的问题，大大提高距离聚焦性能，可广泛应用于SAR成像技术领域。可广泛应用于SAR成像技术领域。可广泛应用于SAR成像技术领域。
【技术实现步骤摘要】
一种SAR成像方法、系统、装置及存储介质
[0001]本专利技术涉及SAR成像
，尤其是一种SAR成像方法、系统、装置及存储介质。
技术介绍
[0002]在合成孔径雷达(SAR)成像中采样步进线性调频波形，可以通过子带拼接的方式，实现高分辨率。采用频率捷变技术，可降低载频的可预测性，有效对抗欺骗干扰。随机步进线性调频波形由于其多子带波形结构和子带频率捷变，同时具备以上两个优点，不仅能够实现高分辨率，同时具有一定的电子对抗能力。
[0003]子带频率综合是随机步进线性调频SAR成像的关键。当子带按其中心频率高低排列时，子带间的相干性是频率综合成功的重要保障。由于SAR平台的高速运动产生多普勒调制，子带上附加的多普勒相位在时间序列上是连续的，并且与目标的方位角成比例。然而在进行随机步进线性调频SAR频率综合子带拼接前，需要将子带根据中心频率重新排列。频率重排破坏了子带间多普勒相位的连续性，导致了多普勒依赖的非相干性。这种多普勒依赖的非相干性造成距离聚焦性能随方位角增加而降低。
[0004]对于步进频波形的频率综合，传统方法关注距离偏移校正问题，同时传统算法由于频率重排破坏了子带间多普勒相位的连续性，导致了多普勒依赖的非相干性。对于将随机步进线性调频波形应用在SAR成像中，目前的相关技术并不能解决这种多普勒依赖的非相干性造成距离聚焦性能随方位角增加而降低的问题。
[0005]鉴于此，如何解决这种针对随机步进线性调频SAR的多普勒依赖的非相干问题是一个亟需解决的问题，其是提高随机步进线性调频SAR成像质量的关键。
技术实现思路
[0006]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种SAR成像方法、系统、装置及存储介质，能够有效提高提高随机步进线性调频SAR成像质量。
[0007]一方面，本专利技术的实施例提供了一种SAR成像方法，包括：
[0008]获取原始回波数据；原始回波数据为随机步进线性调频波形；
[0009]对原始回波数据进行解耦处理，得到目标信号；解耦处理包括去斜处理和方位重采样；
[0010]基于全网格校正矩阵，对目标信号进行频率综合处理，得到聚焦信号；频率综合处理包括粗多普勒提取与定位、全网格多普勒校正、采样重排和串联以及极坐标径向压缩；
[0011]对聚焦信号进行角度精聚焦处理，得到SAR聚焦图像；角度精聚焦包括角度信号恢复、相位补偿、角波数插值和极坐标角度压缩。
[0012]可选地，对原始回波数据进行解耦处理，得到目标信号，包括：
[0013]通过对随机步进线性调频波形的描述，结合去斜处理，得到信号模型；
[0014]基于信号模型，通过方位重采样进行距离徙动校正，得到目标信号。
[0015]可选地，基于全网格校正矩阵，对目标信号进行频率综合处理，得到聚焦信号，包
括：
[0016]通过粗多普勒提取与定位，进行目标信号的成像区域的多普勒频率的校正；
[0017]对成像区域的多普勒频率的校正后的目标信号进行全网格多普勒校正，得到目标矩阵；
[0018]基于目标矩阵，对子脉冲的采样点进行采样重排和串联，得到输出矩阵；
[0019]基于输出矩阵，通过傅里叶逆变换进行极坐标径向压缩，得到聚焦信号。
[0020]可选地，对成像区域的多普勒频率的校正后的目标信号进行全网格多普勒校正，得到目标矩阵，包括：
[0021]在快时间采样上，对成像区域的多普勒频率的校正后的目标信号进行矩阵划分，得到若干二维矩阵；
[0022]根据二维矩阵，在慢时间上执行离散傅里叶变换，通过全网格校正矩阵进行全网格多普勒校正，得到目标矩阵。
[0023]可选地，通过全网格校正矩阵进行全网格多普勒校正，包括：
[0024]通过全网格校正矩阵消除多普勒依赖的相位非相干，完成全网格多普勒校正；
[0025]其中，全网格校正矩阵的表达式为：
[0026][0027]其中，表示全网格校正矩阵，e表示自然常数，j表示虚数单位，n
a
表示随机步进线性调频波形的第n
a
个脉冲组，n表示第n
a
个脉冲组的第个子脉冲，N表示第n
a
个脉冲组的子脉冲数量，N
a
表示随机步进线性调频波形的脉冲组数量，表示由N
×
N
a
维的矩阵组成的集合。
[0028]可选地，对聚焦信号进行角度精聚焦处理，得到SAR聚焦图像，包括：
[0029]通过傅里叶逆变换，对聚焦信号进行角度信息恢复，得到恢复信号；
[0030]基于恢复信号，进行相位补偿和基于径向门的角波数插值，得到极坐标角波数间隔；
[0031]基于极坐标角波数间隔，通过在角波数域进行离散傅里叶变换，得到SAR聚焦图像。
[0032]可选地，基于极坐标角波数间隔，通过在角波数域进行离散傅里叶变换，得到SAR聚焦图像，包括：
[0033]根据极坐标角波数间隔，通过在角波数域进行离散傅里叶变换，完成方位角的压缩，在极坐标系中获得聚焦目标，得到SAR聚焦图像；
[0034]其中，聚焦目标的表达式为：
[0035][0036]其中，S
ra
(r
t
,θ
t
)表示聚焦目标，DFT表示离散傅里叶变换，S
ra
(t
na
；r
t
,θ
t
)表示恢复信号，S
ref
(r
t
)表示极坐标角波数间隔，sinc(r
t
‑
r
c
)表示聚焦目标距离维函数，sinc(θ
t
)表示聚焦目标角度维函数。
[0037]另一方面，本专利技术的实施例提供了一种SAR成像系统，包括：
[0038]第一模块，用于获取原始回波数据；原始回波数据为随机步进线性调频波形；
[0039]第二模块，用于对原始回波数据进行解耦处理，得到目标信号；解耦处理包括去斜
处理和方位重采样；
[0040]第三模块，用于基于全网格校正矩阵，对目标信号进行频率综合处理，得到聚焦信号；频率综合处理包括粗多普勒提取与定位、全网格多普勒校正、采样重排和串联以及极坐标径向压缩；
[0041]第四模块，用于对聚焦信号进行角度精聚焦处理，得到SAR聚焦图像；角度精聚焦包括角度信号恢复、相位补偿、角波数插值和极坐标角度压缩。
[0042]另一方面，本专利技术的实施例提供了一种SAR成像装置，包括处理器以及存储器；
[0043]存储器用于存储程序；
[0044]处理器执行程序实现如前面的方法。
[0045]另一方面，本专利技术的实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储介质存储有程序，程序被处理器执行实现如前面的方法。
[0046]本专利技术实施例还公开了一种计算机程序产品或计算本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种SAR成像方法，其特征在于，包括：获取原始回波数据；所述原始回波数据为随机步进线性调频波形；对所述原始回波数据进行解耦处理，得到目标信号；所述解耦处理包括去斜处理和方位重采样；基于全网格校正矩阵，对所述目标信号进行频率综合处理，得到聚焦信号；所述频率综合处理包括粗多普勒提取与定位、全网格多普勒校正、采样重排和串联以及极坐标径向压缩；对所述聚焦信号进行角度精聚焦处理，得到SAR聚焦图像；所述角度精聚焦包括角度信号恢复、相位补偿、角波数插值和极坐标角度压缩。2.根据权利要求1所述的一种SAR成像方法，其特征在于，所述对所述原始回波数据进行解耦处理，得到目标信号，包括：通过对所述随机步进线性调频波形的描述，结合所述去斜处理，得到信号模型；基于所述信号模型，通过方位重采样进行距离徙动校正，得到目标信号。3.根据权利要求1所述的一种SAR成像方法，其特征在于，所述基于全网格校正矩阵，对所述目标信号进行频率综合处理，得到聚焦信号，包括：通过粗多普勒提取与定位，进行所述目标信号的成像区域的多普勒频率的校正；对所述成像区域的多普勒频率的校正后的目标信号进行全网格多普勒校正，得到目标矩阵；基于所述目标矩阵，对子脉冲的采样点进行采样重排和串联，得到输出矩阵；基于所述输出矩阵，通过傅里叶逆变换进行极坐标径向压缩，得到聚焦信号。4.根据权利要求3所述的一种SAR成像方法，其特征在于，所述对所述成像区域的多普勒频率的校正后的目标信号进行全网格多普勒校正，得到目标矩阵，包括：在快时间采样上，对所述成像区域的多普勒频率的校正后的目标信号进行矩阵划分，得到若干二维矩阵；根据所述二维矩阵，在慢时间上执行离散傅里叶变换，通过全网格校正矩阵进行全网格多普勒校正，得到目标矩阵。5.根据权利要求4所述的一种SAR成像方法，其特征在于，所述通过全网格校正矩阵进行全网格多普勒校正，包括：通过全网格校正矩阵消除多普勒依赖的相位非相干，完成全网格多普勒校正；其中，所述全网格校正矩阵的表达式为：其中，表示全网格校正矩阵，e表示自然常数，j表示虚数单位，n
a
表示随机步进线性调频波形的第n
a
个脉冲组，n表示第n
a
个脉冲组的第个子脉冲，N表示第n
a
个脉冲组的子脉冲数量，N
a
表示随机步进...
【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，戴淦锷，谢鹏飞，吴建新，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：
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