本发明专利技术提供一种改进的双基地合成孔径雷达NLCS成像算法，具体步骤如下：步骤一计算目标回波的距离向三次相位φ3；选定参考点，根据所述φ3获取参考点处的三次相位φ′3，然后在二维频域上将目标回波乘以参考点处φ′3的共轭，获取消除高次相位影响的信号；步骤二将步骤一处理后得到的信号与扰动函数φ在距离多普勒域相乘，然后将相乘的结果与匹配滤波器φR在二维频域相乘；步骤三将步骤二处理后得到的信号转换到二维时域与方位向扰动函数φ4相乘，然后与方位向匹配滤波器φ5在距离多普勒域相乘，最后在二维时域与φ6相乘，得到SAR斜距图像；步骤四将步骤三获取的SAR斜距图像进行几何校正，得到SAR地距图像。该方法改善发射机斜视时距离向调频率的二维空变性和高次相位所产生的影响。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种改进的双基地合成孔径雷达NLCS成像算法，属于合成孔径雷达数据处理
技术介绍
与单基地雷达相比，双基地雷达收发分置的特殊配置使其具有配置灵活、获取信息丰富、抗拦截、抗干扰等优点，这些优势以及应用前景使得双基地雷达近几年来越来越受到青睐。双基地雷达包括很多种配置模式，按照收发平台的类型来分，主要包括星载双基地SAR、机载双基地SAR、星机双基地SAR、地机双站SAR等。在双基地一站固定模式下，收发相对位置随着时间变化，从而不同方位位置的目 标，其多普勒历程各不相同，故成像匹配滤波器沿着方位向是空变的，因此，对该模式回波数据的成像处理是一个二维空变滤波的过程，这大大增加了成像处理的难度。仇晓兰提出的传统NLCS (Non-linear Chirp Scaling)算法实现了发射机正侧视时大双基地角和大场景下的聚焦。然而，当发射机工作在斜视模式时，利用驻定相位原理将信号从二维频域转换到距离多普勒域时二次模型会失效。这种传统的NLCS算法不仅忽略了发射机斜视时驻定相位原理中二次模型失效所引入的距离向高次相位，对于距离向调频率的二维空变性也没有考虑。所以，需要设计一种能够精确聚焦发射机斜视模式下双基地SAR回波的成像方法，对于雷达系统的数据处理尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了改善发射机斜视时距离向调频率的二维空变性和高次相位所产生的影响，同时考虑到发射机斜视时利用驻定相位原理，将信号从二维频域转换到距离多普勒域时，二次模型的失效以及距离向调频率的二维空变性，提出一种改进的双基地合成孔径雷达NLCS成像算法。本专利技术方法是通过下述技术方案实现的一种改进的双基地合成孔径雷达NLCS成像算法，包括如下步骤利用右手笛卡尔坐标系原则，设定平行于发射机航迹的方向为y轴方向，垂直于所述航迹的方向为X轴方向，Z轴方向垂直于X和y组成的平面；设定发射机位置为(xt, yt, Zt)，静止接收机位置为(\，yr, z山场景中目标的位置为(X，y, Z)，发射机的运行速度为V，目标到发射机的最短距离为R2tl,参考点到发射机的最短距离为R2clMf，目标到双站的最短距离和为Rbi。，目标到接收机的距离为艮，距离向的频率为ft，距离向的带宽为B”方位向的频率为fn，方位向的带宽为Ba，多普勒中心频率为fd。，光速为c，脉冲重复频率为PRF，发射机工作波长为λ，方位时间为η，参考点的距离调频率^ Ke—ref;步骤一、计算目标回波的距离向三次相位Φ3 ;选定参考点，根据所述小3获取参考点处的三次相位Φ' 3，然后在二维频域上将目标回波乘以参考点处Φ' 3的共轭，获取消除高次相位影响的信号；本步骤具体过程如下设定发射信号为线性调频信号s (t) = exp (j 3i Krt2+j2 π f0t)；其中，t为快时间，Tp为脉冲宽度，Kr表示调频斜率，f0表示载频；目标回波的二维频谱可表示为权利要求1.一种改进的双基地合成孔径雷达NLCS成像算法，其特征在于，具体步骤如下 步骤一、计算目标回波的距离向三次相位Φ3 ;选定参考点，根据所述Φ3获取参考点处的三次相位3，然后在二维频域上将目标回波乘以参考点处Φ' 3的共轭，获取消除高次相位影响的信号； 步骤二、将步骤一处理后得到的信号与扰动函数Φ在距离多普勒域相乘，然后将相乘的结果与匹配滤波器Φκ在二维频域相乘； 步骤三、将步骤二处理后得到的信号转换到二维时域与方位向扰动函数Φ4相乘，然后与方位向匹配滤波器Φ5在距离多普勒域相乘，最后在二维时域与补偿函数Φ6相乘，得到SAR斜距图像； 步骤四、将步骤三获取的SAR斜距图像进行几何校正，得到SAR地距图像。2.根据权利要求I所述改进的双基地合成孔径雷达NLCS成像算法，其特征在于，利用右手笛卡尔坐标系原则，设定平行于发射机航迹的方向为y轴方向，垂直于所述航迹的方向为X轴方向，Z轴方向垂直于X和y组成的平面； 设定发射机位置为(xt，yt，zt)，静止接收机位置为场景中目标的位置为U，y, z)，发射机的运行速度为V，目标到发射机的最短距离为R2tl,参考点到发射机的最短距离为R2clm，目标到双站的最短距离和为Rbi。，目标到接收机的距离为艮，距离向的频率为ft，距离向的带宽为4，方位向的频率为fn，方位向的带宽为Ba，多普勒中心频率为fd。，光速为c,脉冲重复频率为PRF,发射机工作波长为λ，方位时间为η ,参考点的距离调频率为Ke—3.根据权利要求2所述改进的双基地合成孔径雷达NLCS成像算法，其特征在于，所述扰动函数Φ形式如下4.根据权利要求I所述改进的双基地合成孔径雷达NLCS成像算法，其特征在于，所述步骤三的具体过程为 该步骤的具体过程为 首先，对于每个距离门的回波信号，选取一方位位置作为该距离门的方位参考位置，并求取该距离门内任意一方位位置与该方位参考位置的方位向调频率的差Aft ； 然后，采用拟合的方法，将Aft对方位时间η进行二次积分，得全文摘要本专利技术提供一种改进的双基地合成孔径雷达NLCS成像算法，具体步骤如下步骤一计算目标回波的距离向三次相位φ3；选定参考点，根据所述φ3获取参考点处的三次相位φ′3，然后在二维频域上将目标回波乘以参考点处φ′3的共轭，获取消除高次相位影响的信号；步骤二将步骤一处理后得到的信号与扰动函数φ在距离多普勒域相乘，然后将相乘的结果与匹配滤波器φR在二维频域相乘；步骤三将步骤二处理后得到的信号转换到二维时域与方位向扰动函数φ4相乘，然后与方位向匹配滤波器φ5在距离多普勒域相乘，最后在二维时域与φ6相乘，得到SAR斜距图像；步骤四将步骤三获取的SAR斜距图像进行几何校正，得到SAR地距图像。该方法改善发射机斜视时距离向调频率的二维空变性和高次相位所产生的影响。文档编号G01S13/90GK102914775SQ201210381999公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月10日 优先权日2012年10月10日专利技术者曾涛, 胡程, 吴立薪, 刘飞峰, 倪崇 申请人:北京理工大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种改进的双基地合成孔径雷达NLCS成像算法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、计算目标回波的距离向三次相位φ3；选定参考点，根据所述φ3获取参考点处的三次相位φ′3，然后在二维频域上将目标回波乘以参考点处φ′3的共轭，获取消除高次相位影响的信号；步骤二、将步骤一处理后得到的信号与扰动函数φ在距离多普勒域相乘，然后将相乘的结果与匹配滤波器φR在二维频域相乘；步骤三、将步骤二处理后得到的信号转换到二维时域与方位向扰动函数φ4相乘，然后与方位向匹配滤波器φ5在距离多普勒域相乘，最后在二维时域与补偿函数φ6相乘，得到SAR斜距图像；步骤四、将步骤三获取的SAR斜距图像进行几何校正，得到SAR地距图像。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曾涛，胡程，吴立薪，刘飞峰，倪崇，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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