申请/专利权人：电子科技大学

申请日：2023-12-27

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN117805816A

主分类号：G01S13/90

分类号：G01S13/90

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.19#实质审查的生效;2024.04.02#公开

摘要：本发明属于雷达动目标成像技术领域，具体涉及一种太赫兹圆周SAR运动目标参数估计与重聚焦方法。本发明通过划分子孔径降低距离、方位上的二维耦合，对每个子孔径下的回波进行去斜及距离向的逆傅里叶变换完成距离压缩，提取动目标的方位相位利用谱峰测量法并结合阴影位置估计多普勒中心，利用分数阶傅里叶变换估计多普勒调频率，根据估计出的结果估计运动目标的沿航向速度和径向速度信息，并构造一阶和二阶相位补偿函数，校正方位向的偏移和部分散焦以及额外的距离徙动，对于残余的二次及以上的高次相位利用相位梯度自聚焦算法进行补偿，仿真数据中动目标的重聚焦效果验证了本方法的有效性。

主权项：1.一种太赫兹圆周SAR运动目标参数估计与重聚焦方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、对太赫兹圆周SAR原始回波信号st,ta进行子孔径划分；S2、构造参考函数，对每个子孔径场景的回波数据进行去斜处理，得到去斜后的回波信号为： 其中，ωr为距离窗函数，τ为快时间，ta为慢时间，Rta为目标到载机的瞬时斜距，c为光速，Kr为距离调频率，Rref为参考距离，RΔ为雷达到目标的瞬时斜距与参考距离Rref之差，即RΔ＝Rta-Rref，fc为载波中心频率，第一个指数项为距离相位，第二个指数项为方位相位，第三个指数项为视频残余相位RVP项；S3、对每个子孔径内的回波数据进行距离向的逆傅里叶变换，完成距离压缩，并去除视频残余相位RVP项，此时目标回波被压缩至同一距离单元；S4、对每个子孔径下的载机运动轨迹利用泰勒定理进行二次拟合，得到目标到载机的瞬时斜距Rta，对第n个子孔径进行二次拟合得到第n个子孔径的瞬时斜距Rnta为： 其中，xnta、ynta代表第n个子孔径下ta时刻目标的方位和距离位置，xp,nta、yp,nta分别代表第n个子孔径下ta时刻雷达的方位和距离位置，H是载机的飞行高度，表达式分别为： 其中x0,y0代表该子孔径下目标的原始坐标，vx,vy是目标的速度信息，代表第n个子孔径的方位中心时刻，θn为第n个孔径的方位中心角，R为圆周SAR的运动半径，V为载机的飞行速度，设θn＝0，并记范围满足Tsub为一个合成孔径时间，则雷达的坐标可表示为代入斜距方程Rnta并在tn＝0处进行泰勒展开可得： 其中，Rn10、Rn20、Rn30分别为泰勒展开多项式的一阶、二阶、三阶系数；S5、沿方位向进行傅里叶变换，提取动目标所在距离单元的数据，为提高估计精度，可提取多个距离单元的数据进行累加，利用谱峰测量法并结合动目标阴影位置估计方位多普勒中心，得到沿航向速度的估计值，进而构造一阶相位补偿函数校正多普勒中心偏移，实现运动目标的重定位，一阶相位补偿函数Hcom1tn如下： S6、利用分数阶傅里叶变换估计多普勒调频率，得到径向速度的估计值，构造二阶相位补偿函数校正动目标散焦，初步实现动目标的重聚焦，二阶相位补偿函数Hcom2tn如下： S7、对步骤S6的结果做方位向傅里叶变换，之后利用相位梯度自聚焦算法校正由于一系列近似导致的剩余的二次及高次相位误差，实现运动目标的重聚焦。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 电子科技大学 一种太赫兹圆周SAR运动目标参数估计与重聚焦方法

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