【技术实现步骤摘要】
本申请涉及雷达领域，具体地，涉及一种基于非均匀脉冲发射模式的星-机双基信号处理方法。
技术介绍
1、双基sar系统包括星/机载-固定站双基、机载-机载双基、星-机/弹载双基等多种类型。在传统星-机、星-弹双基sar中，发射平台通常采用均匀脉冲发射模式，受限于测绘带宽和方位分辨率对脉冲发射重复频率要求相互矛盾的问题，传统星载sar宽测绘带成像和方位向高分辨率成像，两者无法兼得。从而导致传统星-机、星-弹、星-地双基sar协同工作时间间隔长(通常在数天到数十天)，系统利用率低，或者成像分辨率很低。因此，采用传统均匀脉冲发射模式的星-机、星-弹双基sar系统，无法满足对重点区域的高时效性、高分辨率侦察、成像与打击的应用需要。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中的至少一个不足，本申请提供一种基于非均匀脉冲发射模式的星-机双基信号处理方法。
2、第一方面，提供一种基于非均匀脉冲发射模式的星机双基sar信号处理方法，包括：
3、对直达波信号进行预处理，得到回波信号；预处理包括：
4、对直达波信号进行分析，截取主瓣信号；
5、基于主瓣信号计算非均匀脉冲重复频率，并基于非均匀脉冲重复频率将主瓣信号由一维信号转换为二维信号；
6、对二维信号进行插值，得到回波信号；
7、对回波信号进行成像处理，得到最终的信号；成像处理包括：
8、对回波信号进行运动误差补偿，得到补偿后的信号；运动误差补偿包括运动误差包络补偿和运动误差
9、对补偿后的信号进行多普勒中心频率估计，得到多普勒中心频率估计值；
10、基于多普勒中心频率估计值对补偿后的信号进行多普勒中心频率补偿，得到频率补偿后的信号；
11、对频率补偿后的信号进行三阶相位补偿，得到三阶相位补偿后的信号；
12、对三阶相位补偿后的信号进行cs操作，得到cs操作后的信号；
13、对cs操作后的信号进行距离压缩、剩余距离徙动校正和剩余相位补偿，得到最终补偿后的信号；
14、根据最终补偿后的信号确定多普勒调频率估计值，并基于多普勒调频率估计值对最终补偿后的信号进行方位压缩，得到最终的信号。
15、在一个实施例中，对直达波信号进行分析，截取主瓣信号，包括：将直达波信号分成多个数据块；
16、确定每个数据块的功率最大值点；
17、所有的功率最大值点形成直达波功率包络曲线；
18、根据直达波功率包络曲线的3db宽度，确定主瓣时间范围；
19、截取主瓣时间范围内的数据即为主瓣信号。
20、在一个实施例中，基于主瓣信号计算非均匀脉冲重复频率，包括：
21、根据发射脉冲宽度、信号带宽对主瓣信号进行脉冲压缩，得到脉冲压缩后的信号；
22、确定脉冲压缩后的信号的每个峰值间隔，并根据峰值间隔确定非均匀脉冲重复频率。
23、在一个实施例中，运动误差包络补偿包括：
24、对各个方位向时间下发射平台和接收平台的位置坐标分别进行线性拟合，得到发射平台的位置拟合曲线和接收平台的位置拟合曲线；
25、求发射平台的位置拟合曲线的斜距与发射平台的实际位置曲线的斜距的差值，即发射平台对应的斜距差；
26、求接收平台的位置拟合曲线的斜距与接收平台的实际位置曲线的斜距的差值，即接收平台对应的斜距差；
27、根据发射平台对应的斜距差和接收平台对应的斜距差，对回波信号进行运动误差包络补偿。
28、在一个实施例中，运动误差相位校正，包括：
29、根据发射平台对应的斜距差确定发射平台对应的相位误差；
30、根据接收平台对应的斜距差确定接收平台对应的相位误差；
31、根据发射平台对应的相位误差和接收平台对应的相位误差对回波信号进行运动误差相位校正。
32、在一个实施例中，对补偿后的信号进行多普勒中心频率估计，得到多普勒中心频率估计值，包括；
33、计算场景中心每个距离门的方位向信号的自相关值；自相关函数包括多个计算值；
34、求每个距离门对应的自相关值中所有计算值的均值，并根据均值确定相位角；
35、将相位角与非均匀脉冲重复频率均值相乘，除以2π，得到每个距离门对应的多普勒中心频率估计值；
36、确定所有多普勒中心频率估计值的中间值，作为多普勒中心频率估计值。
37、在一个实施例中，基于多普勒中心频率估计值对补偿后的信号进行多普勒中心频率补偿，得到频率补偿后的信号，包括：
38、根据多普勒中心频率估计值构建多普勒中心频率补偿函数：
39、hac(ta)＝exp(-j2πηfdc)
40、其中，hac为多普勒中心频率补偿函数，η为方位向时间，fdc为多普勒中心频率估计值；
41、频率补偿后的信号为：
42、sac(na，nr)＝s(na，nr).*hac(m)
43、其中，sac为频率补偿后的信号，na为方位向采样点数，nr为距离向采样点数，s(na，nr)为补偿后的信号，m表示第m个距离门。
44、在一个实施例中，对频率补偿后的信号进行三阶相位补偿，得到三阶相位补偿后的信号，包括：
45、将频率补偿后的信号转换至二维频域，得到转换后的信号：
46、sac2d(fτ，fη)＝fft2(sac)
47、其中，sac为频率补偿后的信号，sac2d为转换后的信号，fft2表示距离fft及方位向fft，fτ为距离向频率，fη为方位向频率；
48、构建三阶相位补偿函数：
49、
50、其中，h3ord为三阶相位补偿函数，为相位，rcen为收发双程斜距；
51、三阶相位补偿后的信号为：
52、s3ord(fτ，fη)＝sac2d(fτ，fη).h3ord(fτ，fη)
53、其中，s3ord为三阶相位补偿后的信号。
54、在一个实施例中，对三阶相位补偿后的信号进行cs操作，得到cs操作后的信号，包括：
55、将三阶相位补偿后的信号进行距离ifft操作，得到转换后的信号srd；
56、构建cs操作函数：
57、hcs(τ，fη)＝exp(jπkma(fη)(τ-tdref(fη，rcen))2)
58、其中，hcs为cs操作函数，τ为距离向时间，fη为方位向频率，km为距离调频率，a(fη)为cs因子，tdref(fη，rcen)为时间延迟，rcen为收发双程斜距；
59、cs操作后的信号为：
60、scs(τ，fη)＝srd(τ，fη).*hcs(τ，fη)
61、其中，srd为转换后的信号，scs为cs操作后的信号。
62、在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于非均匀脉冲发射模式的星机双基SAR信号处理方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，对所述直达波信号进行分析，截取主瓣信号，包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，基于所述主瓣信号计算非均匀脉冲重复频率，包括：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运动误差包络补偿包括：
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运动误差相位校正，包括：
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，对所述补偿后的信号进行多普勒中心频率估计，得到多普勒中心频率估计值，包括；
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，基于所述多普勒中心频率估计值对所述补偿后的信号进行多普勒中心频率补偿，得到频率补偿后的信号，包括：
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，对所述频率补偿后的信号进行三阶相位补偿，得到三阶相位补偿后的信号，包括：
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，对所述三阶相位补偿后的信号进行CS操作，得到CS操作后的信
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，对所述CS操作后的信号进行距离压缩、剩余距离徙动校正和剩余相位补偿，得到最终补偿后的信号，包括：
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，根据所述最终补偿后的信号确定多普勒调频率估计值，包括：
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，基于所述多普勒调频率估计值对所述最终补偿后的信号进行方位压缩，得到最终的信号，包括：
13.一种基于非均匀脉冲发射模式的星机双基SAR信号处理装置，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于非均匀脉冲发射模式的星机双基sar信号处理方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，对所述直达波信号进行分析，截取主瓣信号，包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，基于所述主瓣信号计算非均匀脉冲重复频率，包括：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运动误差包络补偿包括：
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运动误差相位校正，包括：
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，对所述补偿后的信号进行多普勒中心频率估计，得到多普勒中心频率估计值，包括；
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，基于所述多普勒中心频率估计值对所述补偿后的信号进行多普勒中心频率补偿，得到频率补偿后的信号，包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：左伟华，李财品，李东涛，段崇棣，张升，李锦伟，彭文灿，蒋丽凤，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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