CN114035192A - 一种适用于geosar的改进rd成像方法 - Google Patents

一种适用于geosar的改进rd成像方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114035192A
CN114035192A CN202111333740.3A CN202111333740A CN114035192A CN 114035192 A CN114035192 A CN 114035192A CN 202111333740 A CN202111333740 A CN 202111333740A CN 114035192 A CN114035192 A CN 114035192A
Authority
CN
China
Prior art keywords
geosar
distance
expression
obtaining
echo signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111333740.3A
Other languages
English (en)
Inventor
王卓群
李雁斌
邵晟
唐琳
陈曦
何启明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Radio Equipment Research Institute
Original Assignee
Shanghai Radio Equipment Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Radio Equipment Research Institute filed Critical Shanghai Radio Equipment Research Institute
Priority to CN202111333740.3A priority Critical patent/CN114035192A/zh
Publication of CN114035192A publication Critical patent/CN114035192A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/89—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S13/90—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging using synthetic aperture techniques, e.g. synthetic aperture radar [SAR] techniques
    • G01S13/9021—SAR image post-processing techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/41—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种适用于GEOSAR的改进RD成像方法，包括：根据背景电离层在合成孔径时间内的空时变化特性，获得电离层折射引起的斜距误差；基于非“停‑走‑停”假设，得到所述电离层引起的双程斜距误差值；获得GEOSAR的二维回波信号表达式；利用级数反演方法，得到所述GEOSAR的二维回波信号简化表达式；处理所述电离层影响；补偿高阶相位函数影响；距离压缩及距离徙动校正；方位压缩处理；获得清晰点目标二维图像，本发明提供的适用于GEOSAR的改进RD成像方法在大场景范围内能够实现目标清晰成像；且本发明的方法计算量小，便于应用在实际工程中。

Description

一种适用于GEOSAR的改进RD成像方法
技术领域
本发明涉及SAR成像技术领域，具体涉及一种适用于GEOSAR的改进RD成像方法。
背景技术
地球同步轨道合成孔径雷达(Geosynchronous synthetic aperture radar,GEOSAR)具有重访周期短和抗打击能力强等优点，在军事和民用领域中具有广泛的应用前景和发展潜力。在GEOSAR信号的传输过程中，不可避免受到电离层影响。对于LEOSAR来说，因合成孔径时间较短可忽略电离层对成像质量的影响。然而，GEOSAR一般工作于L波段，由于合成孔径时间较长，一般在小时量级，电离层的时间变化特性将严重影响该雷达的成像聚焦性能。
现有的适用于GEOSAR的成像方法中，存在算法复杂性高，需要较长的处理时间，且未考虑长合成孔径时间内的目标斜距高阶相位误差对成像质量的影响，以及为考虑路径损耗影响的问题。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种适用于GEOSAR的改进RD成像方法。旨在解决现有技术中存在算法复杂性高，需要较长的处理时间，且未考虑长合成孔径时间内的目标斜距高阶相位误差对成像质量的影响，以及为考虑路径损耗影响的问题。
为达到上述目的，本发明提供了一种适用于GEOSAR的改进RD成像方法，包括：
步骤S1：根据背景电离层在合成孔径时间内的空时变化特性，获得电离层折射引起的斜距误差；
步骤S2：基于非“停-走-停”假设，得到所述电离层引起的双程斜距误差值；
步骤S3：获得GEOSAR的二维回波信号表达式；
步骤S4：利用级数反演方法，得到所述GEOSAR的二维回波信号简化表达式；
步骤S5：处理所述电离层影响；
步骤S6：补偿高阶相位函数影响；
步骤S7：距离压缩及距离徙动校正；
步骤S8：方位压缩处理；
步骤S9：获得清晰点目标二维图像。
优选的，所述的步骤S1中：定义在t0+ta时刻，高度h处的电离层折射率为nion(t0+ta,h)，所述电离层折射引起的斜距误差Rion(t0+ta)的表达式为：
Figure BDA0003349898330000021
式中：f表示工作频率；
TEC为积分电子含量；
根据所述积分电子含量时间变化特性，假设t0时刻的积分电子含量为TEC0，TEC随慢时间ta变化为：
Figure BDA0003349898330000022
式中：En(n＝1,2,…)为TEC的n阶导数，
且
Figure BDA0003349898330000023
优选的，所述步骤S2中，基于所述非“停-走-停”假设，得到所述电离层引起的双程斜距误差RRion(t0+ta)的表达式为：
Figure BDA0003349898330000024
式中：τ为雷达发射电磁波到目标的电磁波传输时间；
多项式系数为
Figure BDA0003349898330000031
Figure BDA0003349898330000032
Figure BDA0003349898330000033
Figure BDA0003349898330000034
fc为距离频率。
优选的，所述步骤S3中，所述GEOSAR的二维回波信号Ssion(fr,ta)的表达式为：
Figure BDA0003349898330000035
式中：ρr(·)和ρa(·)分别为雷达线性调频信号的距离窗函数和方位窗函数；
γ为雷达线性调频信号的调频率；
C为波速；
fr为方位频率；
RR(t0+ta)为理想情况下的斜距模型。
优选的，所述步骤S4中，由于fr远小于fc，则所述GEOSAR的二维回波信号表达式为：
Ssion(fr,ta)＝AiSs(fr,ta)Hir(fr)Hia(ta)
式中：
Figure BDA0003349898330000036
Figure BDA0003349898330000041
Figure BDA0003349898330000042
Ai＝exp(-j2πq0)。
Ss(fr,ta)表示GEOSAR的理想回波信号距离频率-方位时间域表达式；Hir(fr)和Hia(ta)分别表示电离层对距离向和方位向脉冲响应函数的影响；Ai表示电离层对回波信号幅度的影响，
通过泰勒级数展开，Hir(fr)可展开为
Figure BDA0003349898330000043
上式中，其第一个指数项表示电离层对回波信号幅度的影响；第二个指数项体现了电离层引起的距离走动项，其图像距离偏移量为
Figure BDA0003349898330000044
对低频段雷达影响较为严重；其余指数项均引起距离分辨能力下降，其峰值二次相位量为
Figure BDA0003349898330000045
峰值高阶相位量为
Figure BDA0003349898330000046
当相位误差总量大于π/4时，将导致距离向分辨能力下降，否则可忽略电离层对距离分辨能力的影响。
Hia(ta)可展开表示为：
Figure BDA0003349898330000047
上式中，第一个指数项为方位走动项，表示图像方位偏移量为-λRc40.3E1/(fcCVs(t0))；第二个和第三个指数项均引起方位分辨能力下降，其峰值二次相位误差为
Figure BDA0003349898330000051
峰值高阶相位误差为
Figure BDA0003349898330000052
优选的，所述的步骤S5中：
应用双频时延差分估计法获得随时间变化的TEC量，估计获得相位函数
Figure BDA0003349898330000053
和
Figure BDA0003349898330000054
根据所述相位函数
Figure BDA0003349898330000055
和
Figure BDA0003349898330000056
对所述电离层污染的所述GEOSAR回波信号Ssion(fr,ta)，进行相位补偿处理，相位补偿处理后的所述GEOSAR回波信号Ssion2(fr,ta)表达式为：
Figure BDA0003349898330000057
相位补偿处理后的所述GEOSAR回波信号中包括理想回波信号Ss(fr,ta)和所述电离层影响残留信号Hi2(fr,ta)，则前述Ssion2(fr,ta)的表达式表示为：
Ssion2(fr,ta)＝Ss(fr,ta)Hi2(fr,ta)
通过方位向傅里叶变换，应用级数反演算法获得所述GEOSAR的点目标二维频谱表达式：
Figure BDA0003349898330000058
优选的，所述的步骤S6中：
GEOSAR的点目标二维频谱表达式存在高阶距离及方位耦合项，这使得该雷达回波信号不同于参考RD的信号形式，因此，首先去除该高阶耦合项，即在二维频域乘以其高阶相位补偿函数，该补偿函数为
Figure BDA0003349898330000059
优选的，所述步骤S7中：
对回波信号进行距离压缩处理，即在二维频域乘以距离压缩函数，所述距离压缩函数表达式为：
Figure BDA0003349898330000061
通过距离徙动校正，将图像距离向聚焦于点目标斜距Rsm，所述距离徙动校正的函数表达式为：
Figure BDA0003349898330000062
优选的，所述的步骤S8中：
所述方位压缩处理具体为距离时间-方位频率域乘以方位压缩函数，所述压缩函数的表达式为：
Figure BDA0003349898330000063
优选的，所述的步骤S9中：
根据自聚焦算法，处理回波信号中残余电离层相位误差，使得处理后成像结果聚焦于真实目标位置。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的适用于GEOSAR的改进RD成像方法，分析电离层对GEOSAR回波信号模型的影响，利用级数反演的方法分析GEOSAR的简化二维回波信号模型，利用改进RD成像算法，大场景范围内能够实现目标清晰成像；且本发明的方法计算量小，便于应用在实际工程中。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：
图1为本发明一实施例提供的一种适用于GEOSAR的改进RD成像方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例提供的北京某一日内TEC日变化趋势图；
图3为本发明一实施例提供的实施例的仿真结果图。
具体实施方式
以下结合附图1-3和具体实施方式对本发明提出的适用于GEOSAR的改进RD成像方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
鉴于现有技术中对GEOSAR的成像方法的不足，为了使GEOSAR的成像方法能够在大场景范围内实现目标清晰成像，减少计算量，便于应用在实际工程中，本发明提供以下实施例：
实施例条件：根据IGS提供的2018年11月1日全球电离层网格图，以北京地区为例观测TEC的日变化趋势，如图2所示。
如图1所示，本发明提出的方法对上述实施例条件执行以下步骤：
步骤S1：根据背景电离层在合成孔径时间内的空时变化特性，获得电离层折射引起的斜距误差。
所述步骤S1中：定义在t0+ta时刻，高度h处的电离层折射率为nion(t0+ta,h)，所述电离层折射引起的斜距误差Rion(t0+ta)的表达式为：
Figure BDA0003349898330000071
式(1)中：f表示工作频率；
TEC为积分电子含量；
根据所述积分电子含量时间变化特性，假设t0时刻的积分电子含量为TEC0，TEC随慢时间ta变化为：
Figure BDA0003349898330000072
式中：En(n＝1,2,…)为TEC的n阶导数，
且
Figure BDA0003349898330000081
步骤S2：基于非“停-走-停”假设，得到所述电离层引起的双程斜距误差值；
所述步骤S2中，基于所述非“停-走-停”假设，得到所述电离层引起的双程斜距误差RRion(t0+ta)的表达式为：
Figure BDA0003349898330000082
式(3)中：τ为雷达发射电磁波到目标的电磁波传输时间；
多项式系数为
Figure BDA0003349898330000083
Figure BDA0003349898330000084
Figure BDA0003349898330000085
Figure BDA0003349898330000086
fc为距离频率。
步骤S3：获得GEOSAR的二维回波信号表达式。
所述步骤S3中，所述GEOSAR的二维回波信号Ssion(fr,ta)的表达式为：
Figure BDA0003349898330000087
式(4)中：ρr(·)和ρa(·)分别为雷达线性调频信号的距离窗函数和方位窗函数；
γ为雷达线性调频信号的调频率；
C为波速；
fr为方位频率；
RR(t0+ta)为理想情况下的斜距模型。
步骤S4：利用级数反演方法，得到所述GEOSAR的二维回波信号简化表达式；
所述步骤S4中，由于fr远小于fc，则所述GEOSAR的二维回波信号表达式为：
Ssion(fr,ta)＝AiSs(fr,ta)Hir(fr)Hia(ta) (5)
式中：
Figure BDA0003349898330000091
Figure BDA0003349898330000092
Figure BDA0003349898330000093
Ai＝exp(-j2πq0)。
Ss(fr,ta)表示GEOSAR的理想回波信号距离频率-方位时间域表达式；Hir(fr)和Hia(ta)分别表示电离层对距离向和方位向脉冲响应函数的影响；Ai表示电离层对回波信号幅度的影响，Hir(fr)和Hia(ta)中的下标“i”表示电离层，“a”表示方向维，“r”表示距离维。
通过泰勒级数展开，Hir(fr)可展开为
Figure BDA0003349898330000094
Figure BDA0003349898330000101
上式(6)中，其第一个指数项表示电离层对回波信号幅度的影响；第二个指数项体现了电离层引起的距离走动项，其图像距离偏移量为
Figure BDA0003349898330000102
对低频段雷达影响较为严重；其余指数项均引起距离分辨能力下降，其峰值二次相位量为
Figure BDA0003349898330000103
峰值高阶相位量为
Figure BDA0003349898330000104
当相位误差总量大于π/4时，将导致距离向分辨能力下降，否则可忽略电离层对距离分辨能力的影响。
Hia(ta)可展开表示为：
Figure BDA0003349898330000105
上式(7)中，第一个指数项为方位走动项，表示图像方位偏移量为-λRc40.3E1/(fcCVs(t0))；第二个和第三个指数项均引起方位分辨能力下降，其峰值二次相位误差为
Figure BDA0003349898330000106
峰值高阶相位误差为
Figure BDA0003349898330000107
步骤S5：处理所述电离层影响；
所述的步骤S5中：
应用双频时延差分估计法获得随时间变化的TEC量，估计获得相位函数
Figure BDA0003349898330000108
和
Figure BDA0003349898330000109
根据所述相位函数
Figure BDA00033498983300001010
和
Figure BDA00033498983300001011
对所述电离层污染的所述GEOSAR回波信号Ssion(fr,ta)，进行相位补偿处理，相位补偿处理后的所述GEOSAR回波信号Ssion2(fr,ta)表达式为：
Figure BDA00033498983300001012
相位补偿处理后的所述GEOSAR回波信号中包括理想回波信号Ss(fr,ta)和所述电离层影响残留信号Hi2(fr,ta)，则前述Ssion2(fr,ta)的表达式表示为：
Ssion2(fr,ta)＝Ss(fr,ta)Hi2(fr,ta) (9)
通过方位向傅里叶变换，应用级数反演算法获得所述GEOSAR的点目标二维频谱表达式：
Figure BDA0003349898330000111
步骤S6：补偿高阶相位函数影响；
所述的步骤S6中：
GEOSAR的点目标二维频谱表达式存在高阶距离及方位耦合项，这使得该雷达回波信号不同于参考RD的信号形式，因此，首先去除该高阶距离及方位耦合项，即在二维频域乘以其高阶相位补偿函数，该补偿函数为
Figure BDA0003349898330000112
步骤S7：距离压缩及距离徙动校正；
所述步骤S7中：
对回波信号进行距离压缩处理，即在二维频域乘以距离压缩函数，所述距离压缩函数表达式为：
Figure BDA0003349898330000113
通过距离徙动校正，将图像距离向聚焦于点目标斜距Rsm，所述距离徙动校正的函数表达式为：
Figure BDA0003349898330000114
步骤S8：方位压缩处理；
所述的步骤S8中：
所述方位压缩处理具体为距离时间-方位频率域乘以方位压缩函数，所述压缩函数的表达式为：
Figure BDA0003349898330000121
如图3中，图(a)表示距离向脉冲函数，图(b)为方位向脉冲相应函数。
步骤S9：获得清晰点目标二维图像。
所述的步骤S9中：
根据传统的自聚焦算法，处理回波信号中残余电离层相位误差，使得处理后成像结果聚焦于真实目标位置。
综上所述，提供的适用于GEOSAR的改进RD成像方法，分析电离层对GEOSAR回波信号模型的影响，利用级数反演的方法分析GEOSAR的简化二维回波信号模型，利用改进RD成像算法，大场景范围内能够实现目标清晰成像；且本实施例的方法计算量小，减少了处理时间，便于应用在实际工程中。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
应当注意的是，在本文的实施方式中所揭露的装置和方法，也可以通过其他的方式实现。以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本文的多个实施方式的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用于执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种适用于GEOSAR的改进RD成像方法，其特征在于，包括：
步骤S1：根据背景电离层在合成孔径时间内的空时变化特性，获得电离层折射引起的斜距误差；
步骤S2：基于非“停-走-停”假设，得到所述电离层引起的双程斜距误差值；
步骤S3：获得GEOSAR的二维回波信号表达式；
步骤S4：利用级数反演方法，得到所述GEOSAR的二维回波信号简化表达式；
步骤S5：处理所述电离层影响；
步骤S6：补偿高阶相位函数影响；
步骤S7：距离压缩及距离徙动校正；
步骤S8：方位压缩处理；
步骤S9：获得清晰点目标二维图像。
2.如权利要求1所述的适用于GEOSAR的改进RD成像方法，其特征在于，所述步骤S1中：定义在t0+ta时刻，高度h处的电离层折射率为nion(t0+ta,h)，所述电离层折射引起的斜距误差Rion(t0+ta)的表达式为:
Figure FDA0003349898320000011
式中：f表示工作频率；
TEC表示积分电子含量；
ion表示电离层；
根据所述积分电子含量时间变化特性，假设t0时刻的积分电子含量为TEC0，TEC随慢时间ta变化为：
Figure FDA0003349898320000012
式中：En(n＝1,2,…)为TEC的n阶导数，
且
Figure FDA0003349898320000013
3.如权利要求2所述的适用于GEOSAR的改进RD成像方法，其特征在于，所述步骤S2中，基于所述非“停-走-停”假设，得到所述电离层引起的双程斜距误差RRion(t0+ta)的表达式为：
Figure FDA0003349898320000021
式中：τ为雷达发射电磁波到目标的电磁波传输时间；
多项式系数为
Figure FDA0003349898320000022
Figure FDA0003349898320000023
Figure FDA0003349898320000024
Figure FDA0003349898320000025
fc为距离频率。
4.如权利要求3所述的适用于GEOSAR的改进RD成像方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述GEOSAR的二维回波信号Ssion(fr,ta)的表达式为：
Figure FDA0003349898320000026
Figure FDA0003349898320000027
式中：ρr(·)和ρa(·)分别为雷达线性调频信号的距离窗函数和方位窗函数；
γ为雷达线性调频信号的调频率；
C为波速；
fr为方位频率；
RR(t0+ta)为理想情况下的斜距模型。
5.如权利要求4所述的适用于GEOSAR的改进RD成像方法，其特征在于，所述步骤S4中，由于fr远小于fc，则所述GEOSAR的二维回波信号表达式为：
Ssion(fr,ta)＝AiSs(fr,ta)Hir(fr)Hia(ta)
式中：
Figure FDA0003349898320000031
Figure FDA0003349898320000032
Figure FDA0003349898320000038
Ai＝exp(-j2πq0)，
Ss(fr,ta)表示所述GEOSAR的理想回波信号距离频率-方位时间域表达式；
Hir(fr)和Hia(ta)分别表示电离层对距离向和方位向脉冲响应函数的影响；
Ai表示电离层对回波信号幅度的影响。
6.如权利要求5所述的适用于GEOSAR的改进RD成像方法，其特征在于，所述步骤S5中：
应用双频时延差分估计法获得随时间变化的TEC量，估计获得相位函数
Figure FDA0003349898320000033
和
Figure FDA0003349898320000034
根据所述相位函数
Figure FDA0003349898320000035
和
Figure FDA0003349898320000036
对所述电离层污染的所述GEOSAR回波信号Ssion(fr,ta)，进行相位补偿处理，相位补偿处理后的所述GEOSAR回波信号Ssion2(fr,ta)表达式为：
Figure FDA0003349898320000037
相位补偿处理后的所述GEOSAR回波信号中包括理想回波信号Ss(fr,ta)和所述电离层影响残留信号Hi2(fr,ta)，则前述Ssion2(fr,ta)的表达式表示为：
Ssion2(fr,ta)＝Ss(fr,ta)Hi2(fr,ta)
通过方位向傅里叶变换，应用级数反演算法获得所述GEOSAR的点目标二维频谱表达式：
Figure FDA0003349898320000041
7.如权利要求6所述的适用于GEOSAR的改进RD成像方法，其特征在于，所述步骤S6中：
所述GEOSAR的点目标二维频谱表达式存在高阶距离及方位耦合项，去除所述高阶距离及方位耦合项，即在二维频域乘以其高阶相位补偿函数，所述相位补偿函数表达式为：
Figure FDA0003349898320000042
8.如权利要求7所述的适用于GEOSAR的改进RD成像方法，其特征在于，所述步骤S7中：
对回波信号进行距离压缩处理，即在二维频域乘以距离压缩函数，所述距离压缩函数表达式为：
Figure FDA0003349898320000043
通过距离徙动校正，将图像距离向聚焦于点目标斜距Rsm，所述距离徙动校正的函数表达式为：
Figure FDA0003349898320000044
9.如权利要求8所述的适用于GEOSAR的改进RD成像方法，其特征在于，所述步骤S8中：
所述方位压缩处理具体为距离时间-方位频率域乘以方位压缩函数，所述压缩函数的表达式为：
Figure FDA0003349898320000051
10.如权利要求9所述的一种适用于GEOSAR的改进RD成像方法，其特征在于，所述步骤S9中：
根据自聚焦算法，处理所述回波信号中残余电离层相位误差，使得处理后成像结果聚焦于真实目标位置。
CN202111333740.3A 2021-11-11 2021-11-11 一种适用于geosar的改进rd成像方法 Pending CN114035192A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111333740.3A CN114035192A (zh) 2021-11-11 2021-11-11 一种适用于geosar的改进rd成像方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111333740.3A CN114035192A (zh) 2021-11-11 2021-11-11 一种适用于geosar的改进rd成像方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114035192A true CN114035192A (zh) 2022-02-11

Family

ID=80137418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111333740.3A Pending CN114035192A (zh) 2021-11-11 2021-11-11 一种适用于geosar的改进rd成像方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114035192A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114325710A (zh) * 2022-03-15 2022-04-12 中国科学院空天信息创新研究院 斜视高轨sar非停走相位调制补偿方法及装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114325710A (zh) * 2022-03-15 2022-04-12 中国科学院空天信息创新研究院 斜视高轨sar非停走相位调制补偿方法及装置
CN114325710B (zh) * 2022-03-15 2022-06-10 中国科学院空天信息创新研究院 斜视高轨sar非停走相位调制补偿方法及装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. High-resolution ISAR imaging by exploiting sparse apertures
Zheng et al. ISAR imaging of targets with complex motions based on a noise-resistant parameter estimation algorithm without nonuniform axis
US20120206292A1 (en) Synthetic Aperture Radar Image Formation System and Method
Kelly et al. Sparsity-based autofocus for undersampled synthetic aperture radar
CN106054188A (zh) 无人机合成孔径雷达成像的图像偏移自聚焦方法
CN109270528B (zh) 基于全解析距离模型的一站固定式双站sar成像方法
CN104502912A (zh) 高速运动目标逆合成孔径雷达成像方法
CN106291543A (zh) 一种运动平台扫描雷达超分辨成像方法
CN101266293A (zh) 激光合成孔径雷达成像距离向相位补偿方法
CN116148802B (zh) 一种双基sar相位同步抗干扰方法
CN103760534A (zh) 一种星载sar数据的电离层色散效应校正方法
CN114035192A (zh) 一种适用于geosar的改进rd成像方法
Yu et al. Ground moving target motion parameter estimation using Radon modified Lv's distribution
CN115032638A (zh) 一种基于压缩感知的双基sar相位同步精度提升方法
CN114488156B (zh) 一种低波段星载sar图像电离层闪烁效应校正方法
CN102207546A (zh) 一种子孔径高度计回波视配准装置及方法
CN105022060A (zh) 针对快速空天目标的步进isar成像方法
Zhang et al. Pseudomatched-filter-based ISAR imaging under low SNR condition
CN113900099A (zh) 稀疏孔径isar机动目标成像与定标方法
CN103412307A (zh) 基于非线性调频信号的czt成像方法
Li et al. Performance analysis of autofocus algorithms for compensating ionospheric dispersion effect on spaceborne low-frequency SAR focusing
CN115616628B (zh) 基于角跟踪环路的gnss天线阵接收机盲波束形成方法
CN111007476A (zh) 一种高动态伪码连续波雷达长时间积累方法
CN105974413A (zh) 多基地外辐射源雷达成像系统的自聚焦方法
CN114325705B (zh) 一种高低轨双基地合成孔径雷达频域快速成像方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination