CN108020835A - 一种星载合成孔径雷达sar地面运动目标指示gmti的强杂波抑制方法及装置 - Google Patents
一种星载合成孔径雷达sar地面运动目标指示gmti的强杂波抑制方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种星载合成孔径雷达(SAR)地面运动目标指示(GMTI)的强杂波抑制方法,以星载SAR GMTI系统中参考数据通道中的数据块的幅度和相位,对所述星载SAR GMTI系统中待校正数据通道中的数据块的幅度和相位分别进行二维频域校正;以所述参考数据通道中的数据块中所包含的像素点的幅度,对待校正数据通道中二维频域校正后的数据块幅度分别进行校正;选取出强散射像素点,对所述强散射像素点进行相位补偿;将所述参考数据通道中的数据块与相位补偿后的所述待校正数据通道中的数据块分别作差,将作差后的差值作为抑制强杂波后的数据。本发明还同时公开了一种星载SAR GMTI的强杂波抑制装置。
Description
技术领域
本发明涉及合成孔径雷达(SAR,Synthetic Aperture Radar)技术,尤其涉及一种星载合成孔径雷达地面运动目标指示(GMTI,Ground Moving Target Indication)的强杂波抑制方法和装置。
背景技术
星载合成孔径雷达具有全天时、全天候、高分辨、覆盖范围广、作用距离远、不受国境限制等优点,在国民经济和国防领域有着广泛的应用。地面运动目标检测是星载SAR的重要用途之一,也是星载SAR的重要发展方向。
多通道星载SAR系统可以用来实现地面交通监测、海面舰船检测及海面洋流速度测量,还可以实现空中飞机、导弹等运动目标的检测。目前,具有GMTI 功能的星载SAR系统有加拿大的Radarsat-2系统,德国的TerraSAR-X系统,这两颗SAR卫星均在GMTI领域得到应用。我国也研发了具有GMTI功能的星载SAR卫星—GF3号SAR卫星,该卫星具有双接收通道,可用于地面运动目标检测和海面洋流速度测量。
由于卫星飞行速度快,发射功率大,导致杂波谱更宽,杂波强度更强,所以地面运动目标往往淹没在杂波谱中,增加了检测难度。只有采用多通道接收回波,采用杂波抑制技术消除杂波,才能正确检测出运动目标。
理论上,通过校准后两个通道幅度和相位达到一致,杂波可以完全被抑制;而实际上,由于电子设备误差、热噪声等原因,通道之间的幅度相位误差不可能完全被校正;尤其地面强散射点的幅度值较高,通道校正后的两通道间微小的相位差异也会带来较大的杂波残余幅度差。因此杂波抑制效果不理想,往往剩余较多的强杂波,在检测时被当成运动目标保留下来,造成虚警升高。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例期望提供一种星载SAR GMTI的强杂波抑制方法和装置,能够抑制强杂波,在检测动目标的同时确保虚警概率不升高。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
本发明实施例提供了一种星载SAR GMTI的强杂波抑制方法,所述方法包括:
以星载SAR GMTI系统中参考数据通道中的数据块的幅度和相位,对所述星载SARGMTI系统中待校正数据通道中的数据块的幅度和相位分别进行二维频域校正;
以所述参考数据通道中的数据块中所包含的像素点的幅度,对所述待校正数据通道中的二维频域校正后的数据块中所包含的对应于所述参考信道数据块中所包含的像素点的像素点的幅度分别进行校正;
在幅度校正后的待校正数据通道中的数据块中选取幅度超出预设幅度阈值且相位超出预设相位阈值的像素点作为强散射像素点,并以所述强散射像素点与所述参考数据通道中的数据块所包含的与所述强散射像素点对应的像素点之间的相位差,分别对所述强散射像素点进行相位补偿;
将所述参考数据通道中的数据块与相位补偿后的所述待校正数据通道中的数据块分别作差,将作差后的差值作为抑制强杂波后的数据。
本发明实施例还提供了一种星载SAR GMTI的强杂波抑制装置,所述装置包括:第一校正模块,第二校正模块,第三校正模块,杂波消除模块;其中,
第一校正模块,用于以星载SAR GMTI系统中参考数据通道中的数据块的幅度和相位,对所述星载SAR GMTI系统中待校正数据通道中的数据块的幅度和相位分别进行二维频域校正;
第二校正模块,以所述参考数据通道中的数据块中所包含的像素点的幅度,对所述待校正数据通道中的二维频域校正后的数据块中所包含的对应于所述参考信道数据块中所包含的像素点的像素点的幅度分别进行校正;
第三校正模块,在幅度校正后的待校正数据通道中的数据块中选取幅度超出预设幅度阈值且相位超出预设相位阈值的像素点作为强散射像素点,并以所述强散射像素点与所述参考数据通道中的数据块所包含的与所述强散射像素点对应的像素点之间的相位差,分别对所述强散射像素点进行相位补偿;
杂波消除模块,将所述参考数据通道中的数据块与相位补偿后的所述待校正数据通道中的数据块分别作差,将作差后的差值作为抑制强杂波后的数据。
本发明实施例提供了一种星载SAR GMTI的强杂波抑制装置,其特征在于,包括:处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器,
其中,所述处理器用于运行所述计算机程序时,执行:
以星载SAR GMTI系统中参考数据通道中的数据块的幅度和相位,对所述星载SARGMTI系统中待校正数据通道中的数据块的幅度和相位分别进行二维频域校正;以所述参考数据通道中的数据块中所包含的像素点的幅度,对所述待校正数据通道中的二维频域校正后的数据块中所包含的对应于所述参考信道数据块中所包含的像素点的像素点的幅度分别进行校正;在幅度校正后的待校正数据通道中的数据块中选取幅度超出预设幅度阈值且相位超出预设相位阈值的像素点作为强散射像素点,并以所述强散射像素点与所述参考数据通道中的数据块所包含的与所述强散射像素点对应的像素点之间的相位差,分别对所述强散射像素点进行相位补偿;将所述参考数据通道中的数据块与相位补偿后的所述待校正数据通道中的数据块分别作差,将作差后的差值作为抑制强杂波后的数据。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现:
以星载SAR GMTI系统中参考数据通道中的数据块的幅度和相位,对所述星载SARGMTI系统中待校正数据通道中的数据块的幅度和相位分别进行二维频域校正;以所述参考数据通道中的数据块中所包含的像素点的幅度,对所述待校正数据通道中的二维频域校正后的数据块中所包含的对应于所述参考信道数据块中所包含的像素点的像素点的幅度分别进行校正;在幅度校正后的待校正数据通道中的数据块中选取幅度超出预设幅度阈值且相位超出预设相位阈值的像素点作为强散射像素点,并以所述强散射像素点与所述参考数据通道中的数据块所包含的与所述强散射像素点对应的像素点之间的相位差,分别对所述强散射像素点进行相位补偿;将所述参考数据通道中的数据块与相位补偿后的所述待校正数据通道中的数据块分别作差,将作差后的差值作为抑制强杂波后的数据。
本发明实施例所提供的星载SAR GMTI的强杂波抑制方法和装置,以星载SAR GMTI系统中参考数据通道中的数据块的幅度和相位,对所述星载SAR GMTI系统中待校正数据通道中的数据块的幅度和相位分别进行二维频域校正;以所述参考数据通道中的数据块中所包含的像素点的幅度,对所述待校正数据通道中的二维频域校正后的数据块中所包含的对应于所述参考信道数据块中所包含的像素点的像素点的幅度分别进行校正;在幅度校正后的待校正数据通道中的数据块中选取幅度超出预设幅度阈值且相位超出预设相位阈值的像素点作为强散射像素点,并以所述强散射像素点与所述参考数据通道中的数据块所包含的与所述强散射像素点对应的像素点之间的相位差,分别对所述强散射像素点进行相位补偿;将所述参考数据通道中的数据块与相位补偿后的所述待校正数据通道中的数据块分别作差,将作差后的差值作为抑制强杂波后的数据。如此,通过高精度的幅度和相位校正,实现了强杂波抑制,在检测动目标的同时确保虚警概率不升高。
附图说明
图1为本发明实施例一所提出的星载SAR GMTI的强杂波抑制方法的流程示意图;
图2为本发明实施例一中二维频域校正的流程示意图;
图3为本发明实施例一中逐点幅度校正的流程示意图;
图4为本发明实施例一中精细相位校正的流程示意图;
图5为本发明实施例二所提出的星载SAR GMTI的强杂波抑制装置的组成结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例中,以星载SAR GMTI系统中参考数据通道中的数据块的幅度和相位,对所述星载SAR GMTI系统中待校正数据通道中的数据块的幅度和相位分别进行二维频域校正;以所述参考数据通道中的数据块中所包含的像素点的幅度,对所述待校正数据通道中的二维频域校正后的数据块中所包含的对应于所述参考信道数据块中所包含的像素点的像素点的幅度分别进行校正;在幅度校正后的待校正数据通道中的数据块中选取幅度超出预设幅度阈值且相位超出预设相位阈值的像素点作为强散射像素点,并以所述强散射像素点与所述参考数据通道中的数据块所包含的与所述强散射像素点对应的像素点之间的相位差,分别对所述强散射像素点进行相位补偿;将所述参考数据通道中的数据块与相位补偿后的所述待校正数据通道中的数据块分别作差,将作差后的差值作为抑制强杂波后的数据。
下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
本发明实施例一提供的星载SAR GMTI的强杂波抑制方法,如图1所示,包括:
步骤101:对所述星载SAR GMTI系统中待校正数据通道中的数据块的幅度和相位分别进行二维频域校正;
具体的,以星载SAR GMTI系统中参考数据通道中的数据块的幅度和相位,对所述星载SAR GMTI系统中待校正数据通道中的数据块的幅度和相位分别进行二维频域校正;
这里,二维频域校正算法可以是将各接收通道数据进行两维FFT,在距离-多普勒两维频域对多接收通道的幅相特性进行配准,其中,以任意一个通道为参考数据通道,其它通道为待校正数据通道,如图2所示,分别对所述参考数据通道的数据块和待校正数据通道的数据块进行二维快速傅里叶转换FFT,获得参考数据通道的二维频域回波数据S1(fr,fd)和待校正数据通道的二维频域回波数据Sl(fr,fd),其中,l=1…L,L表示星载SAR GMTI系统的待校正数据通道总数,fr表示距离频率,fd表示多普勒频率;
对所述待校正数据通道的二维频域回波数据Sl(fr,fd)的幅度和相位进行二维频域校正,使Sl(fr,fd)满足以下关系:
S1(fr,fd)=Sl(fr,fd)Hl(fr,fd);
其中Hl(fr,fd)表示第l个待校正数据通道相对参考数据通道随距离频率和多普勒频率变化的二维通道误差;
基于最小二乘准则,对所述S1(fr,fd)=Sl(fr,fd)Hl(fr,fd)进行最小化处理,获得:
∫∫|S1(fr,fd)-Sl(fr,fd)Hl(fr,fd)|2dfrdfd;
采用离散化处理,将上式转化为:
min|S1(mdfr,ndfd)-Sl(mdfr,ndfd)Hl(mdfr,ndfd)|2;
其中,m=1,2,...,M,m表示距离频率单元数,M表示距离频率单元总数; n表示多普勒单元数,n=1,2,...N,N表示多普勒单元总数;dfr表示距离频率间隔;dfd表示多普勒频率间隔;
通过对所述min|S1(mdfr,ndfd)-Sl(mdfr,ndfd)Hl(mdfr,ndfd)|2进行循环迭代,获得对所述待校正数据通道的数据块进行二维频域校正后的数据:
其中,k为循环迭代计算次数,式(1)为对待校正数据块进行距离频域误差补偿后的数据块,式(2)为对待校正数据块进行多普勒域误差补偿后的数据块。
经过步骤101后,可以基本将不同数据通道间的幅度和相位校正一致,为后续步骤的杂波抑制或干涉处理提供了更高的可靠性。
需要说明的是,上述二维频域自适应校正算法可以同时实现通道幅度误差和相位误差的校正。
步骤102:以所述参考数据通道中的数据块中所包含的像素点的幅度,对待校正数据通道中二维频域校正后的数据块幅度分别进行校正;
其中,以所述参考数据通道中的数据块中所包含的像素点的幅度,对所述待校正数据通道中的二维频域校正后的数据块中所包含的对应于所述参考信道数据块中所包含的像素点的像素点的幅度分别进行校正;
这里,各数据通道经过二维频域校正后,仍以参考数据通道的数据块作为参考,对其它待校正数据通道的数据块进行逐像素点幅度校正,如图3所示,首先,分别计算参考通道和通道n的同一像素点的幅度值,然后,将计算的参考通道像素点的幅度值除以通道n像素点的幅度值,最后,用通道n 相应像素点的回波乘以计算的幅度比值,利用上述操作遍历所有的SAR数据块像素点即可实现逐点幅度校正。
步骤103:选取出强散射像素点,对所述强散射像素点进行相位补偿;
其中,在幅度校正后的待校正数据通道中的数据块中选取幅度超出预设幅度阈值且相位超出预设相位阈值的像素点作为强散射像素点,并以所述强散射像素点与所述参考数据通道中的数据块所包含的与所述强散射像素点对应的像素点之间的相位差,分别对所述强散射像素点进行相位补偿;
这里,针对步骤102中二维频域自适应校正和逐点幅度校正后数据通道的数据块进行精细相位校正,如图4所示,精细相位校正利用的是强散射点像素的数据,而强散射点像素的选择需要满足下面两个条件:第一,幅度大于阈值Th1,第二,相位大于阈值Th2,其中,阈值Th1是由保证所选择的强散射点为整个数据块中的幅度前5%所确定的,阈值Th2是由SAR GMTI 系统所要求的最小可检测速度确定;在步骤401中对所述逐点幅度校正后的数据块的像素点进行扫描,步骤402再判断扫描出的像素点的幅度值否大于预设的阈值Th1,如果是,则通过步骤402再进一步判断扫描出的像素点的相位值是否小雨预设阈值Th2,如果是,则确定该像素点为强散射点,并通过步骤404存储所述强散射点,选择出数据块中的强散射点后,步骤405计算参考数据通道和待校正数据通道之间强散射点的相位差,步骤406利用该相位差再次对待校正数据通道的数据块进行相位补偿,以实现精确相位校正。
步骤104:将所述参考数据通道中的数据块与相位补偿后的所述待校正数据通道中的数据块分别作差,将作差后的差值作为抑制强杂波后的数据;
其中,针对上述步骤103中校正后的参考数据通道和其它待校正数据通道的数据块,通过使用参考数据通道的数据块减去校正后的待校正数据通道 n中的数据块即可实现杂波对消。
从上面的描述可以看出,采样本发明实施例方法,能有效地完成对待校正数据通道内的数据的二维频域校正。
实施例二
本发明实施例二提供的星载SAR GMTI的强杂波抑制装置,如图5所示,包括:第一校正模块501,第二校正模块502,第三校正模块503,杂波消除模块504,其中,
第一校正模块501,用于以星载SAR GMTI系统中参考数据通道中的数据块的幅度和相位,对所述星载SAR GMTI系统中待校正数据通道中的数据块的幅度和相位分别进行二维频域校正;
第二校正模块502,以所述参考数据通道中的数据块中所包含的像素点的幅度,对所述待校正数据通道中的二维频域校正后的数据块中所包含的对应于所述参考信道数据块中所包含的像素点的像素点的幅度分别进行校正;
第三校正模块503,在幅度校正后的待校正数据通道中的数据块中选取幅度超出预设幅度阈值且相位超出预设相位阈值的像素点作为强散射像素点,并以所述强散射像素点与所述参考数据通道中的数据块所包含的与所述强散射像素点对应的像素点之间的相位差,分别对所述强散射像素点进行相位补偿;
杂波消除模块504,将所述参考数据通道中的数据块与相位补偿后的所述待校正数据通道中的数据块分别作差,将作差后的差值作为抑制强杂波后的数据。
其中,所述第一校正模块501具体用于:
分别对所述参考数据通道的数据块和待校正数据通道的数据块进行二维快速傅里叶转换FFT,获得参考数据通道的二维频域回波数据S1(fr,fd)和待校正数据通道的二维频域回波数据Sl(fr,fd),其中,l=1…L,L表示星载SAR GMTI系统的待校正数据通道总数,fr表示距离频率,fd表示多普勒频率;
对所述待校正数据通道的二维频域回波数据Sl(fr,fd)的幅度和相位进行二维频域校正,使Sl(fr,fd)满足以下关系:
S1(fr,fd)=Sl(fr,fd)Hl(fr,fd);
其中Hl(fr,fd)表示第l个待校正数据通道相对参考数据通道随距离频率和多普勒频率变化的二维通道误差;
基于最小二乘准则,对所述S1(fr,fd)=Sl(fr,fd)Hl(fr,fd)进行最小化处理,获得:
∫∫|S1(fr,fd)-Sl(fr,fd)Hl(fr,fd)|2dfrdfd;
采用离散化处理,将上式转化为:
min|S1(mdfr,ndfd)-Sl(mdfr,ndfd)Hl(mdfr,ndfd)|2;
其中,m=1,2,...,M,m表示距离频率单元数,M表示距离频率单元总数;n表示多普勒单元数,n=1,2,...N,N表示多普勒单元总数;dfr表示距离频率间隔;dfd表示多普勒频率间隔;
通过对所述minS1(mdfr,ndfd)-Sl(mdfr,ndfd)Hl(mdfr,ndfd)2进行循环迭代,获得对所述待校正数据通道的数据块进行二维频域校正后的数据:
其中,k为循环迭代计算次数,式(1)为对待校正数据块进行距离频域误差补偿后的数据块,式(2)为对待校正数据块进行多普勒域误差补偿后的数据块。
其中,所述第二校正模块502具体用于:
分别计算参考数据通道和待校正数据通道数据块的同一位置像素点的幅度值,然后将计算后获得的参考数据通道数据块同一位置像素点的幅度值与待校正数据通道数据块同一位置像素点的幅度值相除,将所述相除后获得的幅度比值乘以待校正数据通道数据块同一位置像素点的回波数据,直至校正所述数据块中各像素点的幅度值,获得待校正数据通道幅度校正后的数据块。
其中,所述第三校正模块503具体用于:
将选取幅度超出预设幅度阈值且相位超出预设相位阈值的强散射点与所述参考数据通道对应的像素点的相位值作差,以所述作差后获得的相位差值对所述待校正数据通道中的数据块进行相位补偿,其中,所述幅度阈值根据数据块中幅度值在预设数值范围之内像素点的数量设定,所述相位阈值由星载SAR的GMTI系统所预设的最小可检测速度设定。
在实际应用中,所述第一校正模块501,第二校正模块502,第三校正模块 503和杂波消除模块504均可由SAR装置的中央处理器(CPU)、微处理器 (MPU)、数字信号处理器(DSP)、或现场可编程门阵列(FPGA)实现;
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种星载合成孔径雷达SAR地面运动目标指示GMTI的强杂波抑制方法,其特征在于,所述方法包括:
以星载SAR GMTI系统中参考数据通道中的数据块的幅度和相位,对所述星载SAR GMTI系统中待校正数据通道中的数据块的幅度和相位分别进行二维频域校正;
以所述参考数据通道中的数据块中所包含的像素点的幅度,对所述待校正数据通道中的二维频域校正后的数据块中所包含的对应于所述参考通道数据块中所包含的像素点的像素点的幅度分别进行校正;
在幅度校正后的待校正数据通道中的数据块中选取幅度超出预设幅度阈值且相位超出预设相位阈值的像素点作为强散射像素点,并以所述强散射像素点与所述参考数据通道中的数据块所包含的与所述强散射像素点对应的像素点之间的相位差,分别对所述强散射像素点进行相位补偿;
将所述参考数据通道中的数据块与相位补偿后的所述待校正数据通道中的数据块分别作差,将作差后的差值作为抑制强杂波后的数据。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述以星载SAR GMTI系统中参考数据通道中的数据块的幅度和相位,对所述星载SAR GMTI系统中待校正数据通道中的数据块的幅度和相位分别进行二维频域校正,包括:
分别对所述参考数据通道的数据块和待校正数据通道的数据块进行二维快速傅里叶转换FFT,获得参考数据通道的二维频域回波数据S1(fr,fd)和待校正数据通道的二维频域回波数据Sl(fr,fd),其中,l=1…L,L表示星载SARGMTI系统的待校正数据通道总数,fr表示距离频率,fd表示多普勒频率;
对所述待校正数据通道的二维频域回波数据Sl(fr,fd)的幅度和相位进行二维频域校正,使Sl(fr,fd)满足以下关系:
S1(fr,fd)=Sl(fr,fd)Hl(fr,fd);
其中Hl(fr,fd)表示第l个待校正数据通道相对参考数据通道随距离频率和多普勒频率变化的二维通道误差;
基于最小二乘LS准则,对所述S1(fr,fd)=Sl(fr,fd)Hl(fr,fd)进行最小化处理,获得:
∫∫|S1(fr,fd)-Sl(fr,fd)Hl(fr,fd)|2dfrdfd;
采用离散化处理,将上式转化为:
min|S1(mdfr,ndfd)-Sl(mdfr,ndfd)Hl(mdfr,ndfd)|2;
其中,m=1,2,...,M,m表示距离频率单元数,M表示距离频率单元总数;n表示多普勒单元数,n=1,2,...N,N表示多普勒单元总数;dfr表示距离频率间隔;dfd表示多普勒频率间隔;
通过对所述min|S1(mdfr,ndfd)-Sl(mdfr,ndfd)Hl(mdfr,ndfd)|2进行循环迭代,获得对所述待校正数据通道的数据块进行二维频域校正后的数据:
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其中,k为循环迭代计算次数,式(1)为对待校正数据块进行距离频域误差补偿后的数据块,式(2)为对待校正数据块进行多普勒域误差补偿后的数据块。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述以所述参考数据通道中的数据块中所包含的像素点的幅度,对所述待校正数据通道中的二维频域校正后的数据块中所包含的对应于所述参考通道数据块中所包含的像素点的像素点的幅度分别进行校正,包括:
分别计算参考数据通道和待校正数据通道数据块的同一位置像素点的幅度值,然后将计算后获得的参考数据通道数据块同一位置像素点的幅度值与待校正数据通道数据块同一位置像素点的幅度值相除,将所述相除后获得的幅度比值乘以待校正数据通道数据块同一位置像素点的数据,直至校正所述数据块中各像素点的幅度值,获得待校正数据通道幅度校正后的数据块。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在幅度校正后的待校正数据通道中的数据块中选取幅度超出预设幅度阈值且相位超出预设相位阈值的像素点作为强散射像素点,并以所述强散射像素点与所述参考数据通道中的数据块所包含的与所述强散射像素点对应的像素点之间的相位差,分别对所述强散射像素点进行相位补偿,包括:
将选取幅度超出预设幅度阈值且相位超出预设相位阈值的强散射点与所述参考数据通道对应的像素点的相位值作差,以所述作差后获得的相位差值对所述待校正数据通道中的数据块进行相位补偿,其中,所述幅度阈值根据数据块中幅度值在预设数值范围之内像素点的数量设定,所述相位阈值由星载SAR的GMTI系统所预设的最小可检测速度设定。
5.一种星载SAR GMTI的强杂波抑制装置,其特征在于,所述装置包括:第一校正模块,第二校正模块,第三校正模块,杂波消除模块,其中,
第一校正模块,用于以星载SAR GMTI系统中参考数据通道中的数据块的幅度和相位,对所述星载SAR GMTI系统中待校正数据通道中的数据块的幅度和相位分别进行二维频域校正;
第二校正模块,以所述参考数据通道中的数据块中所包含的像素点的幅度,对所述待校正数据通道中的二维频域校正后的数据块中所包含的对应于所述参考通道数据块中所包含的像素点的像素点的幅度分别进行校正;
第三校正模块,在幅度校正后的待校正数据通道中的数据块中选取幅度超出预设幅度阈值且相位超出预设相位阈值的像素点作为强散射像素点,并以所述强散射像素点与所述参考数据通道中的数据块所包含的与所述强散射像素点对应的像素点之间的相位差,分别对所述强散射像素点进行相位补偿;
杂波消除模块,将所述参考数据通道中的数据块与相位补偿后的所述待校正数据通道中的数据块分别作差,将作差后的差值作为抑制强杂波后的数据。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述第一校正模块用于:
分别对所述参考数据通道的数据块和待校正数据通道的数据块进行二维快速傅里叶转换FFT,获得参考数据通道的二维频域回波数据S1(fr,fd)和待校正数据通道的二维频域回波数据Sl(fr,fd),其中,l=1…L,L表示星载SARGMTI系统的待校正数据通道总数,fr表示距离频率,fd表示多普勒频率;
对所述待校正数据通道的二维频域回波数据Sl(fr,fd)的幅度和相位进行二维频域校正,使Sl(fr,fd)满足以下关系:
S1(fr,fd)=Sl(fr,fd)Hl(fr,fd);
其中Hl(fr,fd)表示第l个待校正数据通道相对参考数据通道随距离频率和多普勒频率变化的二维通道误差;
基于最小二乘准则,对所述S1(fr,fd)=Sl(fr,fd)Hl(fr,fd)进行最小化处理,获得:
∫∫|S1(fr,fd)-Sl(fr,fd)Hl(fr,fd)|2dfrdfd;
采用离散化处理,将上式转化为:
min|S1(mdfr,ndfd)-Sl(mdfr,ndfd)Hl(mdfr,ndfd)|2;
其中,m=1,2,...,M,m表示距离频率单元数,M表示距离频率单元总数;n表示多普勒单元数,n=1,2,...N,N表示多普勒单元总数;dfr表示距离频率间隔;dfd表示多普勒频率间隔;
通过对所述min|S1(mdfr,ndfd)-Sl(mdfr,ndfd)Hl(mdfr,ndfd)|2进行循环迭代,获得对所述待校正数据通道的数据块进行二维频域校正后的数据:
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其中,k为循环迭代计算次数,式(1)为对待校正数据块进行距离频域误差补偿后的数据块,式(2)为对待校正数据块进行多普勒域误差补偿后的数据块。
7.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述第二校正模块用于:
分别计算参考数据通道和待校正数据通道数据块的同一位置像素点的幅度值,然后将计算后获得的参考数据通道数据块同一位置像素点的幅度值与待校正数据通道数据块同一位置像素点的幅度值相除,将所述相除后获得的幅度比值乘以待校正数据通道数据块同一位置像素点的数据,直至校正所述数据块中各像素点的幅度值,获得待校正数据通道幅度校正后的数据块。
8.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述第三校正模块用于:
将选取幅度超出预设幅度阈值且相位超出预设相位阈值的强散射点与所述参考数据通道对应的像素点的相位值作差,以所述作差后获得的相位差值对所述待校正数据通道中的数据块进行相位补偿,其中,所述幅度阈值根据数据块中幅度值在预设数值范围之内像素点的数量设定,所述相位阈值由星载SAR的GMTI系统所预设的最小可检测速度设定。
9.一种星载SAR GMTI的强杂波抑制装置,其特征在于,包括:处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器,
其中,所述处理器用于运行所述计算机程序时,执行权利要求1至4任一所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4任一所述方法的步骤。
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