一種sar圖像中的雷達動目標抑制方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于雷達信號處理技術領域，特別設及一種SAR圖像中的雷達動目標抑制 方法，適用于機載平臺或星載平臺的SAR雷達成像質量評估。
【背景技術】
[0002] 近幾年來，由于高分辨率寬測繪帶化igh-resolutionwide-swath，HRWS)SAR系統 的優越性，受到越來越多的關注和研究，并且沿方位向多通道的高分辨率寬測繪帶SAR系統 高分辨率寬測繪帶化igh-resolutionwide-swath，HRWS)SAR系統可W用來解決高分辨率 和低脈沖重復頻率(PRF)之間的矛盾。此外，由于沿方位向的空間自由度可W用來進行雜波 抑制，因此同時也為雷達動目標檢測提供了機會。
[0003]由于使用靜止場景的成像方法通常會導致雷達動目標在得到的SAR圖像中出現散 焦，而且會將雷達動目標聚焦到錯誤的位置，運是由于雷達動目標在合成孔徑時間內是運 動的；另外，由于HRWSSAR系統的低方位采樣率，一個雷達動目標會沿方位向產生多個鬼影 目標，再加上雷達動目標會聚焦到錯誤的位置，使得掩蓋了原本的系統場景，因此，產生的 散焦雷達動目標會影響研究人員對SAR圖像的理解。
[0004]針對運個問題，現有技術公開了一種基于傳統空時自適應處理框架的空時濾波方 法，該種方法用于抑制SAR圖像中的雷達動目標，但是，基于傳統的空時自適應處理框架需 要相當大的空間自由度，用于抑制HRWSSAR系統重建的SAR圖像中的雷達動目標。理論上 講，抑制雷達動目標所需的空間自由度等于系統場景中動目標的個數與HRWSSAR系統中脈 沖重復頻率(PRF)欠采樣數的乘積，運在實際系統中很難得到滿足。因此，傳統空時自適應 處理框架嚴重限制了空時濾波處理方法的性能。

【發明內容】

[000引針對W上現有技術存在的不足，本發明的目的在于提出一種SAR圖像中的雷達動 目標抑制方法，該方法只需要一個空間自由度就能夠抑制SAR圖像中的一個雷達動目標，并 且方位向互相重合的雷達動目標比較少，同時兩個自由度能夠用來抑制場景中的多個動目 標。
[0006]為達到上述技術目的，本發明采用如下技術方案予W實現。
[0007] -種SAR圖像中的雷達動目標抑制方法，包括如下步驟：
[000引步驟1，設定SAR雷達為一發多收模式，并設定SAR雷達接收端有Μ個通道，W及確定SAR雷達發射端的參考通道，所述參考通道發射線性調頻脈沖信號，SAR雷達接收端的第m個 通道接收所述線性調頻脈沖信號，進而得到包含雷達動目標PU，化)及靜止雷達目標的回 波信號，然后對包含雷達動目標P(X，化)及靜止雷達目標的回波信號進行距離脈壓處理，得 到包含雷達動目標P(X，化)及靜止雷達目標的距離頻域方位時域信號S(fr，ta;cU);
[0009]其中，me{1，2,...，M}，M表示SAR雷達接收端的通道總個數，X表示雷達動目標的 方位位置，化表示設定的雷達動目標最近距離，dm表示從第m個通道到參考通道的方位偏移， ta表示慢時間，fr表示距離頻率；
[0010] 步驟2,對包含雷達動目標P(X，化)及靜止雷達目標的距離頻域方位時域信號S(fr, ta;dm)依次進行方位去斜操作和方位快速傅里葉變換操作，計算得到包含雷達動目標P(X， 化)及靜止雷達目標的距離方位二維頻域信號卻./;.，乂;式,）；
[0011] 步驟3,根據包含雷達動目標P(X，Rb)及靜止雷達目標的距離方位二維頻域信號 到./;，./；，噸），構造得到雷達動目標的動態導向矢量ac,1(fa);
[0012] 步驟4,根據所述雷達動目標的動態導向矢量aG,i(fa)，計算得到抑制雷達動目標 信號的無模糊雜波譜的權矢量W，然后據此計算雷達動目標得到抑制的靜止雷達目標回波 信號S(fr，fa);
[001引步驟5,對雷達動目標得到抑制的靜止雷達目標回波信號S(fr，fa)依次進行逆快速 傅立葉變換和方位去斜操作，計算得到雷達動目標抑制后的距離頻域方位時域靜止雷達目 申不回波?曰號S(fr,ta);
[0014]步驟6，對雷達動目標抑制后的距離頻域方位時域靜止雷達目標回波信號S(fr，ta) 依次進行距離徙動校正和方位壓縮操作，得到雷達動目標抑制后的SAR圖像。
[0015] 至此，一種SAR圖像中的雷達動目標抑制方法基本完成。
[0016] 本發明的有益效果:本發明方法首先對雷達動目標的空時譜進行壓縮，使得雷達 動目標在空時平面中不存在模糊分量，甚至在空時平面中是聚焦的；本發明方法只需要一 個空間自由度即可抑制SAR圖像中的一個雷達動目標;對于多個雷達動目標，本發明方法提 出了動態導向矢量概念，使得一個空間自由度足夠抑制沿方位向不重合的聚焦的雷達動目 標，運些雷達動目標，并且通過利用動態導向矢量的概念，使得抑制雷達動目標所需空間自 由度的個數等于沿方位向互相重合的雷達動目標個數的最大值。在SAR圖像中，聚焦之后的 雷達動目標是稀疏的，在空時平面中，聚焦之后的雷達動目標稀疏地分布在空間角度或多 普勒頻率單元上，使得方位向互相重合的雷達動目標比較少，進而使得兩個自由度足夠用 來抑制場景中的雷達動目標。
【附圖說明】
[0017] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細說明。
[0018] 圖1是本發明一種SAR圖像中的雷達動目標抑制方法采用的多通道SAR雷達幾何結 構示意圖；其中，SAR雷達平臺W速度V沿著X軸飛行，Ref表示中間通道，Μ表示SAR雷達發射 端或接收端的通道總個數，從第m個通道到參考通道的方位偏移表示為dm,Refe{1，2,...， M}，me{l，2,...，M}，vr表示雷達動目標徑向速度，va表示雷達動目標橫向速度，tc表示雷達 目標中屯、時刻，化表示設定的雷達目標最近距離;P(X，化)表示橫向位置處時雷達動目標在X 軸的位置，X表示雷達動目標的方位位置，C(0，Rb)表示橫向位置時雷達動目標的場景中屯、 位置；
[0019] 圖2是沒有考慮雷達動目標抑制而利用線性約束最小方差(LCMV)準則處理得到的 靜止場景重建結果示意圖；
[0020] 圖3是利用結合二次波束的線性約束最小方差準則化CMV-QPC)方法進行雜波抑制 后得到的數據結果示意圖；
[0021 ]圖4是雷達動目標的粗聚焦結果示意圖；其中，targetl~ta巧et4表示雷達動目標 1~雷達動目標4;
[0022] 圖5是提取了雷達動目標1的信號并變換到距離壓縮域與方位慢時間域的結果示 意圖；
[0023] 圖6是利用模石形格式化eystone)變換后得到的雷達動目標結果示意圖；
[0024]圖7是利用模糊數為3的濾波函數得到的走動校正后的結果示意圖；
[0025]圖8是雷達動目標的聚焦結果示意圖；
[0026]圖9是利用本發明的去斜(Deramp)空時自適應處理方法得到的靜止場景重建結果 示意圖；
[0027] 圖10(a)為對應圖2沿第2379個距離單元進行方位切片(其中包括雷達動目標3)的 結果示意圖；
[0028] 圖10(b)表示對應圖9沿第2379個距離單元進行方位切片(其中包括雷達動目標3) 的結果示意圖。
[0029]具體實施方法
[0030]本發明的一種SAR圖像中的雷達動目標抑制方法，包括W下步驟：
[0031] 步驟1，設定S