一种地球同步轨道合成孔径雷达速度空变性的补偿方法技术

技术编号:9275340 阅读:160 留言:0更新日期:2013-10-24 23:07
本发明专利技术公开了一种地球同步轨道合成孔径雷达速度空变性的补偿方法,通过自适应相位补偿处理,实现了对速度空变性的补偿,解决了GEO?SAR大场景成像的核心问题——速度空变性补偿问题,实现了任意位置处GEO?SAR大场景成像聚焦处理,具有良好的效果。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种地球同步轨道合成孔径雷达速度空变性的补偿方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一、对地球同步轨道合成孔径雷达的回波信号做距离向傅里叶变换,得到距离频域的回波信号后,将得到的距离频域的回波信号的二维频谱展开到距离向三次相位,即:S(fr,fa)=Ar(fr)Aa(fa)·exp(-4πR0f0cD(fa,v))·exp(-4πR0cD(fa,v)fr)??????(4)·exp(cπR0fa22v2f03D3(fa,v)fr2)·exp(-jπfr2kr)·exp(-2πufav)其中,fr是信号距离向频率,f0为信号载频,fa为方位向多普勒频率,Ar(·)和Aa(·)分别表示距离向和方位向包络函数,λ为信号波长,c为光速,u为点目标沿雷达航迹方向的位置,kr为雷达回波信号的调频率,R0为卫星的最短斜距,v为卫星在直线轨迹模型下的速度,为徙动因子;步骤二、将卫星速度v表示为:v=v0+Δv,其中,v0代表成像参考点位置处卫星的速度,Δv为速度空变量,对步骤一得到的距离频域的回波信号S(fr,fa)的方位调制项距离徙动项和距离方位耦合项分别进行泰勒展开,具体为:A、对于距离徙动项,得到距离徙动量为:HRCM(Δv)=RP·cosθ1-λ2fa2/4(v0+Δv)2-RP=R0{11-λ2fa2/4(v0+Δv)2-11-λ2fdc2/4(v0+Δv)2}---(6)其中,RP为孔径中心位置到点目标的中心斜距;对距离徙动量在Δv=0处泰勒展开,得到如下表达式:HRCM(Δv)=HRCM|Δv=0+H′RCM|Δv=0·Δv+……????(7)其中,HRCM|Δv=0=R0{11-λ2fa2/4v02-11-λ2fdc2/4v02}---(8)H′RCM|Δv=0·Δv=R0[-λ2fa24v03(1-λ2fa2/4v02)32+λ2fdc24v03(1-λ2fdc2/4v02)32]·Δv?????????(9)≈R0[-sin2θv0cos3θ+λ2fdc24v03(1-λ2fdc2/4v02)32]·Δv其中,θ为点目标的斜视角,fdc表示多普勒中心频率,B、对于距离方位耦合项,其具体表达式如下:HSRC(Δv)=π·c·R0·Ba2·fr22·f03·(v0+Δv)2·[1-λ2Ba2/4(v0+Δv)2]32---(10)对这一项在Δv=0处泰勒展开得到如下形式表达式:HSRC(Δv)=HSRC|Δv=0+H′SRC|Δv=0·Δv+……????(11)其中HSRC|Δv=0=π·c·R0·Ba2·fr22·f03·(v0)2·[1-λ2Ba2/4(v0)2]32---(12)H′SRC|Δv=0·Δv=-πcR0Ba2fr22f03{2v031(1-λ2Ba2/4v02)32+3λ2Ba24v05(1-λ2Ba24v02)52}·Δv---(13)其中,Ba为方位向带宽;C、对于方位调制项,其具体表达式为:Ha(Δv)=4πR0f0c1-λ2Ba24(v0+Δv)2---(14)对方位调制函数在Δv=0处泰勒展开,得到如下表达式:Ha(Δv)=Ha|Δv=0+H′a|Δv=0·Δv+……????(15)其中,Ha|Δv=0=4πR0f0c1-&lambd...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:胡程龙腾田野刘飞锋曾涛丁泽刚
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:

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