System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于波数域的ROSAR高分辨成像方法技术_技高网

一种基于波数域的ROSAR高分辨成像方法技术

技术编号:42812045 阅读:1 留言:0更新日期:2024-09-24 20:53
本发明专利技术涉及一种基于波数域的ROSAR高分辨成像方法,属于合成孔径雷达成像技术领域。包括:对ROSAR回波信号进行距离、方位角二维傅立叶变换,得到信号的二维波数域表达式;对信号进行距离脉压后,与参考函数相乘;将补偿后的信号进行变量代换,通过Stolt插值处理实现角度向匹配滤波与距离徙动的校正;对插值后的信号进行多普勒、方位角二维傅立叶逆变换得到最终的ROSAR聚焦图像。本发明专利技术有效解决传统波数域算法中由复杂二维波数谱带来的插值变换困难的问题,并能够通过插值变换精确地校正距离徙动,进而实现宽波束条件下的大场景ROSAR图像的良好聚焦。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于合成孔径雷达成像,涉及一种基于波数域的rosar高分辨成像方法。


技术介绍

1、合成孔径雷达(sar)由于其全天时、全天候高分辨广域成像等优点,已被广泛应用于多种领域。旋转式合成孔径雷达(rosar)作为一种新型雷达成像模式,既具有传统sar全天候高分辨等优点,同时还具有全视域成像、短重访周期等特点,在区域监视救援、广域侦查等方面具有广泛的应用前景。

2、在常见的rosar模式中,天线固定于直升机旋翼,通过与旋翼一起做圆周运动在方位向形成圆弧,从而实现合成孔径在短周期内完成全视域二维成像。由于rosar在方位向运动轨迹为圆形,导致其斜距历程比传统直线sar更为复杂,并且在高分辨条件下,距离徙动空变对成像的影响更为明显。传统方法主要通过近似推导信号二维频谱,结合传统时频域的成像算法进行成像,但在高分辨、宽波束条件下会出现性能下降,此外,也可通过保留高阶项获取更多信息,但无法实现宽波束高分辨成像,同时在校正距离徙动时仍有近似处理。另一种基于频域分析的rosar成像算法,能够通过校正距离弯曲实现成像,但成像的精度较低。波数域成像算法可以通过插值代换完成精确距离徙动校正,具有很高的精度。然而,由于rosar复杂的斜距历程,难以得到具有正确物理意义以及便于进行插值操作的波数谱。传统方法主要利用轨道近似的思想,将rosar的圆形运动轨迹近似为传统sar的直线轨迹,对相位误差进行补偿后,再利用算法进行聚焦,虽然实现了距离徙动校正与最终聚焦,但图像散焦情况比较严重,难以满足高分辨成像的要求。


>技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题是:

2、为了解决旋转式合成孔径雷达(rosar)在高分辨条件下,距离徙动对rosar成像结果影响严重的问题。本专利技术提供一种基于波数域的rosar高分辨成像方法。

3、为了解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案为:

4、一种基于波数域的rosar高分辨成像方法,其特征在于,包括:

5、对rosar回波信号进行距离、方位角二维傅立叶变换,得到信号的二维波数域表达式;

6、对信号进行距离脉压后,与参考函数相乘;

7、将补偿后的信号进行变量代换,通过stolt插值处理实现角度向匹配滤波与距离徙动的校正;

8、对插值后的信号进行多普勒、方位角二维傅立叶逆变换得到最终的rosar聚焦图像。

9、本专利技术进一步的技术方案:所述参考函数表达式如下

10、

11、其中,rref为天线到场景中心的最短距离,αref为参考变量,kr为距离向波数,krc为中心波数,为角度向波数。

12、本专利技术进一步的技术方案:所述代换关系式如下

13、

14、其中,kd表示多普勒域波数;这一过程也被称为stolt插值,经过插值处理后的信号波数谱为

15、

16、其中,σ为散射系数,ar(·)为信号距离向傅立叶变换后的包络,aa(·)为信号方位向傅立叶变换后的包络,r0为天线到目标的最短斜距,为目标初始角度。

17、一种计算机系统,其特征在于包括:一个或多个处理器,计算机可读存储介质,用于存储一个或多个程序,其中,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器实现上述的方法。

18、一种计算机可读存储介质,其特征在于存储有计算机可执行指令,所述指令在被执行时用于实现上述的方法。

19、一种计算机程序产品,其特征在于包括计算机可执行指令,所述指令在被执行时用于实现上述的方法。

20、本专利技术的有益效果在于:

21、本专利技术提供的一种基于波数域的rosar高分辨成像方法,充分结合rosar信号斜距历程,通过合理构建波数矢量,利用驻相定理求解隐函数,获得信号的二维波数谱后,通过参考函数补偿消除高频调制的影响,利用基带插值变换实现精确距离徙动校正与图像聚焦。能够有效解决传统波数域算法中由复杂二维波数谱带来的插值变换困难的问题,并能够通过插值变换精确地校正距离徙动,进而实现宽波束条件下的大场景rosar图像的良好聚焦。

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【技术保护点】

1.一种基于波数域的ROSAR高分辨成像方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述一种基于波数域的ROSAR高分辨成像方法,其特征在于,所述参考函数表达式如下

3.根据权利要求1所述一种基于波数域的ROSAR高分辨成像方法,其特征在于,所述代换关系式如下

4.一种计算机系统,其特征在于包括:一个或多个处理器,计算机可读存储介质,用于存储一个或多个程序,其中,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器实现权利要求1所述的方法。

5.一种计算机可读存储介质,其特征在于存储有计算机可执行指令,所述指令在被执行时用于实现权利要求1所述的方法。

6.一种计算机程序产品,其特征在于包括计算机可执行指令,所述指令在被执行时用于实现权利要求1所述的方法。

【技术特征摘要】

1.一种基于波数域的rosar高分辨成像方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述一种基于波数域的rosar高分辨成像方法,其特征在于,所述参考函数表达式如下

3.根据权利要求1所述一种基于波数域的rosar高分辨成像方法,其特征在于,所述代换关系式如下

4.一种计算机系统,其特征在于包括:一个或多个处理器,计算机可读存储介质,...

【专利技术属性】
技术研发人员:张俊王伟向聪
申请(专利权)人:西安电子工程研究所
类型:发明
国别省市:

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