匀变速扫描的星载滑动聚束SAR方位信号预处理方法

    专利查询2026-03-07  24


    本公开涉及微波遥感领域对地面进行超高分辨率宽测绘带成像的合成孔径雷达信号处理方法,具体涉及匀变速扫描的星载滑动聚束sar方位信号预处理方法。


    背景技术:

    1、现有技术中对于匀变速扫描的星载滑动聚束sar信号,由于多普勒中心频率变化率的变化,若使用一般的卷积升采样预处理方法对匀变速扫描星载滑动聚束sar的回波信号进行去斜处理,这就会导致sar系统的总采样频率小于经过去斜处理后的信号的总多普勒带宽,这将会导致一般的卷积升采样预处理方法在匀变速扫描的星载滑动聚束sar的信号处理中不再适用。


    技术实现思路

    1、本公开意图提供匀变速扫描的星载滑动聚束sar方位信号预处理方法,能够简单、高效、快速、准确地恢复原始信号的多普勒历程,便于后续进行更加精准的成像。

    2、根据本公开的方案之一,提供匀变速扫描的星载滑动聚束sar方位信号预处理方法,包括:

    3、对匀变速扫描的星载滑动聚束sar接收到的回波数据进行多普勒中心相移和逆去斜处理;

    4、对逆去斜处理后的回波数据进行卷积升采样预处理;

    5、对卷积升采样预处理后的二维时域信号进行原始多普勒历程恢复处理。

    6、在一些实施例中,其中,对匀变速扫描的星载滑动聚束sar接收到的回波数据进行多普勒中心相移和逆去斜处理,包括:

    7、基于卫星平台速度、载频、光速、波束初始旋转速率、波束加速度、原始回波信号的方位向时间序列、原始回波信号的方位向采样点数、原始回波信号的方位向采样间隔,生成匀变速扫描的星载滑动聚束sar的多普勒中心相移函数;

    8、对接收到的原始回波数据进行多普勒中心相移处理,得到去除多普勒中心的二维时域回波数据;

    9、对多普勒中心相移处理后的回波数据进行滤波处理;

    10、生成匀变速扫描星载滑动聚束sar的逆去斜函数;

    11、对滤波后的二维时域信号进行方位向逆去斜处理,得到逆去斜后的二维时域信号。

    12、在一些实施例中,其中,对多普勒中心相移处理后的回波数据进行滤波处理,包括:

    13、对多普勒中心相移后处理后的回波数据进行方位向傅里叶变换,得到方位频域的回波数据;

    14、基于方位向扫描波束的宽度,生成低通滤波器;

    15、对多普勒中心相移后的方位频域信号进行滤波处理,得到滤波后的方位频域信号;

    16、对滤波后的方位频域信号进行方位向逆傅里叶变换,得到滤波后的二维时域信号。

    17、在一些实施例中,其中,生成匀变速扫描星载滑动聚束sar的逆去斜函数,包括:

    18、基于总扫描时间、波束旋转角度,得到匀变速扫描星载滑动聚束sar的逆去斜函数。

    19、在一些实施例中,其中,对逆去斜处理后的回波数据进行卷积升采样预处理,包括:

    20、生成第一去斜函数;

    21、对逆去斜后的二维时域信号进行去斜处理,得到去斜后的二维时域回波数据;

    22、对去斜处理后二维时域信号进行方位向升采样操作;

    23、基于升采样后的方位向时间序列、升采样后方位向采样点数、升采样后的方位向采样间隔,生成参考函数;

    24、基于升采样后的信号与参考函数得到卷积升采样预处理方法处理后的二维时域信号。

    25、在一些实施例中,其中,对去斜处理后二维时域信号进行方位向升采样操作,包括:

    26、在升采样后的方位向采样间隔满足条件下,方位向升采样操作通过方位向补零来实现;

    27、经进一步确定升采样后的方位向采样间隔,根据确定的升采样后的方位向采样点数和方位向采样间隔对去斜处理后的信号进行方位向补零处理,并进行方位向傅里叶变换,得到升采样后的二维时域信号。

    28、在一些实施例中,其中,对卷积升采样预处理后的二维时域信号进行原始多普勒历程恢复处理,包括:

    29、生成第二去斜函数;

    30、对卷积升采样预处理后的二维时域信号进行去斜处理,得到去斜处理后的二维时域信号;

    31、生成多普勒中心恢复函数;

    32、对去斜处理后的信号进行多普勒历程的恢复,得到最终处理完成后的二维时域信号。

    33、在一些实施例中,其中,原始回波信号的方位向时间序列η=(-na/2,na/2-1)·δη,na为原始回波信号的方位向采样点数,δη为原始回波信号的方位向采样间隔。

    34、在一些实施例中,其中,升采样后的方位向时间序列η'=(-p/2,p/2-1)·δη',p为升采样后方位向采样点数,δη'为升采样后的方位向采样间隔。

    35、在一些实施例中,应用于微波遥感对地面进行超高分辨率宽测绘带成像的合成孔径雷达信号处理。

    36、本公开的各种实施例的匀变速扫描的星载滑动聚束sar方位信号预处理方法,至少对匀变速扫描的星载滑动聚束sar接收到的回波数据进行多普勒中心相移和逆去斜处理;对逆去斜处理后的回波数据进行卷积升采样预处理;对卷积升采样预处理后的二维时域信号进行原始多普勒历程恢复处理,从而采用的多普勒中心移除,消除了由匀变速扫描的星载滑动聚束sar变速扫描而引起的多普勒中心变化带宽。对多普勒中心移除后的匀变速扫描星载滑动聚束sar信号进行逆去斜处理,得到了使卷积升采样预处理方法可行的回波数据。

    37、应当理解,前面的大体描述以及后续的详细描述只是示例性的和说明性的,并非对所要求保护的本公开的限制。



    技术特征:

    1.匀变速扫描的星载滑动聚束sar方位信号预处理方法,包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其中,对匀变速扫描的星载滑动聚束sar接收到的回波数据进行多普勒中心相移和逆去斜处理,包括:

    3.根据权利要求2所述的方法,其中,对多普勒中心相移处理后的回波数据进行滤波处理,包括:

    4.根据权利要求3所述的方法,其中,生成匀变速扫描星载滑动聚束sar的逆去斜函数,包括:

    5.根据权利要求4所述的方法,其中,对逆去斜处理后的回波数据进行卷积升采样预处理,包括:

    6.根据权利要求5所述的方法,其中,对去斜处理后二维时域信号进行方位向升采样操作,包括:

    7.根据权利要求6所述的方法,其中,对卷积升采样预处理后的二维时域信号进行原始多普勒历程恢复处理,包括:

    8.根据权利要求2所述的方法,其中,原始回波信号的方位向时间序列η=(-na/2,na/2-1)·δη,na为原始回波信号的方位向采样点数,δη为原始回波信号的方位向采样间隔。

    9.根据权利要求5所述的方法,升采样后的方位向时间序列η'=(-p/2,p/2-1)·δη',p为升采样后方位向采样点数,δη'为升采样后的方位向采样间隔。

    10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,应用于微波遥感对地面进行超高分辨率宽测绘带成像的合成孔径雷达信号处理。


    技术总结
    本公开涉及匀变速扫描的星载滑动聚束SAR方位信号预处理方法,包括:对匀变速扫描的星载滑动聚束SAR接收到的回波数据进行多普勒中心相移和逆去斜处理;对逆去斜处理后的回波数据进行卷积升采样预处理;对卷积升采样预处理后的二维时域信号进行原始多普勒历程恢复处理。通过本公开各实施例能够简单、高效、快速、准确地恢复原始信号的多普勒历程,便于后续进行更加精准的成像。

    技术研发人员:徐伟,陈阳阳,黄平平,谭维贤
    受保护的技术使用者:内蒙古工业大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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