临近空间慢速平台合成孔径雷达大场景成像方法.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103336280 A (43)申请公布日 2013.10.02 CN 103336280 A *CN103336280A* (21)申请号 201310234099.7 (22)申请日 2013.06.14 G01S 13/90(2006.01) (71)申请人 电子科技大学 地址 611731 四川省成都市高新区 （西区） 西 源大道 2006 号 (72)发明人 张强辉 李文超 陈庆芬 黄钰林 杨建宇 杨海光 (74)专利代理机构 成都宏顺专利代理事务所 ( 普通合伙 ) 51227 代理人 周永宏 (54) 发明名称 临近空间慢速平台合成孔径雷达大场景成像 方

2、法 (57) 摘要 本发明公开了一种临近空间慢速平台合成孔 径雷达大场景成像方法， 具体根据两个信号时域 卷积等效于频域相乘的原理， 将 boost 回波与去 斜参考信号在方位时域相卷积， 将结果变换到多 普勒域， 在多普勒域乘以一个补偿因子完成去多 普勒混叠步骤， 克服多普勒混叠问题， 得到频域无 混叠的回波信号 ； 然后在二维频域先进行参考相 位函数相乘完成一致压缩， 再通过 Stolt 插值精 确完成残余距离徒动校正、 二次距离压缩和残余 方位压缩， 从而完成了聚焦 ； 接着通过去方位时 域混叠步骤， 得到该 boost 的距离和方位二维时 域聚焦图像 ； 最后将得到的 boost 图像

3、进行拼接 从而形成连续宽测绘带图像输出。本发明的方法 具有测绘带宽、 成像算法精度高的优点。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 10 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书10页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103336280 A CN 103336280 A *CN103336280A* 1/2 页 2 1. 一种临近空间慢速平台合成孔径雷达大场景成像方法， 具体包括如下步骤 ： S1. 系统参数初始化， 所述初始化的参数包括 ： 旋转中心斜距、 脉冲重复频率、 距离向 采样率、 boost 方位向采样点

4、数 ； S2. 回波录取， 对子测绘带进行 boost 回波录取并进行解调得到基带回波信号 Secho(,)， 其中， 、 分别表示距离向时间、 方位向时间 ； S3. 去多普勒混叠， 具体过程如下 ： S31. 对 S2 得 到 基 带 回 波 信 号 进 行 相 位 相 乘 ： Spre1(,)=Secho(,) exp(-jKdc2)， 其中， Kdc为多普勒中心随方位时间变化斜率大小，v 表示平 台速度， Rrot表示旋转中心斜距， 表示中心波长，c 和 fc分别表示光速和 SAR 发 射脉冲载频 ； S32. 对步骤 S31 相位相乘的结果进行方位向快速傅里叶逆变换， 即， Spre

5、2(,1)=IFFTazSpre1(,)， 其中， IFFTaz表示方位向快速傅里叶逆变换运算， 1表示该方位向快速傅里叶逆变换后的方位时间， 1的范围为 -0.5PRF/Kdc,0.5PRF/ Kdc， PRF 表示脉冲重复频率 ； S33. 对步骤 S32 方位向快速傅里叶变换的结果进行相位相乘， 即， S34. 对步骤 S33 相位相乘的结果进行方位向快速傅里叶变换， 即， Spre4(,f1)=FFTazSpre3(,1)， 其中， FFTaz表示方位向快速傅里叶变换运算， f1 表示 1对应的方位频率， f1的范围为 -KdcTb/2,KdcTb/2， Tb为一次 boost 的时间

6、 ； S35. 对步骤 S34 方位向快速傅里叶变换的结果进行相位相乘， 即， S4. 聚焦处理， 具体过程如下 ： S41. 对步骤 S35 相位相乘的结果进行距离向快速傅里叶变换， 即， 其中， FFTrg表示距离向快速傅里叶变换运算， f表 示距离频率， f的范围为 -Fsr/2,Fsr/2， Fsr表示距离向采样频率， ； S42. 对步骤 S41 距离向快速傅里叶变换的结果进行相位相乘， 即， 其中， R0表示 boost 场景中心斜距 ； S43. 对步骤 S42 相位相乘的结果在距离频率向进行 Stolt 插值， Stolt 插值过程中新距离频率与原距离频率的映射关系为 权 利

7、要 求 书 CN 103336280 A 2 2/2 页 3 其中， f1表示 Stolt 映射后的新距离频率， 其取值范围为 f1,min,f1,max， 其中 f1,max=Fsr/2+fc S44. 对步骤 S43 的 Stolt 插值的结果进行距离向快速傅里叶逆变换 ： 其中， IFFTrg表示距离向快速傅里叶逆变换运算， 1表示 f1对应的距离向时间，表示步骤 S43 的 Stolt 插值的结果 ； S5. 去方位时域混叠， 具体过程如下 ： S51. 对步骤 S44 距离向快速傅里叶逆变换的结果进行相位相乘， 即， 其中，表示聚焦步骤 S44 完成后信号的多普勒中心变化斜率， S5

8、2. 对步骤 S51 相位相乘的结果进行方位向快速傅里叶逆变换， 即， Spost1(1,1)=IFFTazSpost1(1,f1) S53. 对步骤 S52 方位向快速傅里叶逆变换的结果进行相位相乘， 即， S54. 对步骤 S53 相位相乘的结果进行方位向快速傅里叶变换， 即， Spost3(1,2)=FFTazSpost2(1,1) 其 中 ,2表 示 此 处 方 位 向 快 速 傅 里 叶 变 换 后 的 方 位 时 间，其 范 围 为 S55. 对步骤 S54 方位向快速傅里叶变换的结果进行相位相乘， 即， 即得到子测绘带的 boost 图像 ； S6. 依次轮流对各子测绘带重复步骤

9、 S2 至 S5， 并将所得的 boost 图像进行拼接， 即可 得到连续的宽测绘带 SAR 图像。 权 利 要 求 书 CN 103336280 A 3 1/10 页 4 临近空间慢速平台合成孔径雷达大场景成像方法 技术领域 0001 本发明属于合成孔径雷达 （Synthetic Aperture Radar,SAR） 成像技术领域， 具体 涉及临近空间慢速平台 SAR 大场景成像方法。 背景技术 0002 与光学传感器相比， 合成孔径雷达 （SAR） 具有穿透性强， 能全天时、 全天候工作的 独特优点， 目前已被广泛应用在地球遥感、 资源勘探、 侦察、 测绘、 灾情预报等领域。 0003

10、临近空间 （Near space） 是距离地面 20km 到 100km 的空间， 作为 SAR 运载平台相 比其它平台具有许多独特的优点， 例如， 相对机载 SAR， 临近空间 SAR 具有长驻留时间、 强生 存能力、 高效费比等优势 ； 相对星载 SAR， 临近空间 SAR 具有机动灵活、 重访周期短等优势 ； 在敏感地区长期持续监控等应用领域具有重要的作用， 特别是临近空间慢速平台 SAR， 由于 能够克服宽测绘带和高方位分辨率的矛盾， 近年来得到了广泛的关注和研究。 0004 为了缩短大场景成像周期， 临近空间慢速平台 SAR 采用波束方位向扫描的操作模 式。 相比常规条带模式， 这一

11、操作模式下回波具有如下特点 ： 点目标合成孔径时间和瞬时多 普勒带宽 （Instantaneous Bandwidth,IBW， 即点目标的多普勒带宽） 缩小， 同一距离门上的 目标多普勒质心近似随方位时间 （即慢时间） 以线性规律变化， 总多普勒带宽远远大于 IBW。 实际系统中为了减少数据冗余量， 脉冲重复频率 （PRF） 往往设置为仅比 IBW 高， 远远小于总 多普勒带宽， 造成多普勒混叠。 0005 针 对 SAR 方 位 扫 描 操 作 模 式 下 的 成 像，文 献 “Processing of sliding spotlight and TOPS SAR data using

12、baseband azimuth scaling， IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing,2010,48(2):770-780”采 用 子 孔 径 的 方 法， 基 本思想是将整个方位向全孔径分别若干个子孔径， 然后对每个子孔径分别进行成像处 理， 最后再将各个子孔径组合成完整孔径的图像输出。但该方法涉及子孔径的划分， 以及子孔径图像的拼接等， 存在算法复杂且效率低下的问题 ； 文献 “TOPSAR:Terrain Observation by Progressive Scans” （IEEE Transactions on Ge

13、oscience and Remote Sensing,2006,44(9):2352-2360）中通过对回波多普勒频谱的复制扩展解除多 普勒混叠， 聚焦后通过方位时域数据的复制扩展解除方位时域的混叠， 由于需要在方位 向进行数据复制拼接操作和下采样操作， 不但会增加系统的数据存储和处理负担， 而且 会增加混叠能量和噪声， 导致图像质量下降 ； 文献 “Sliding Spotlight and TOPS SAR Data Processing Without Subaperture” （IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters,2011,8(6):

14、1036-1040）中采用多普勒中心去斜和重新倾斜的预处理方法进行 多普勒解混叠， 然后采用线性 Chirp Scaling 算法进行距离单元徙动校正 （RCMC） ， 该方 法存在的问题是由于忽略了回波距离向调频率的空变性造成 RCMC 误差大， 而经过预处理 后的回波方位时域存在混叠， 无法使用更加精确的非线性调频变标 （Non-linear Chirp Scaling,NLCS） 算法或扩展调频变标 （Extended Chirp Scaling,ECS） 算法进行 RCMC。 说 明 书 CN 103336280 A 4 2/10 页 5 发明内容 0006 本发明针对背景技术存在的缺

15、陷， 研究设计了一种适合临近空间慢速平台 SAR 的 大场景快速成像技术。 0007 本发明的技术方案为 ： 一种临近空间慢速平台合成孔径雷达大场景成像方法， 具 体包括如下步骤 ： 0008 S1. 系统参数初始化， 所述初始化的参数包括 ： 旋转中心斜距、 脉冲重复频率、 距 离向采样率、 boost 方位向采样点数 ； 0009 S2. 回波录取， 对子测绘带进行 boost 回波录取并进行解调得到基带回波信号 Secho(,)， 其中， 、 分别表示距离向时间、 方位向时间 ； 0010 S3. 去多普勒混叠， 具体过程如下 ： 0011 S31. 对 S2 得 到 基 带 回 波 信

16、 号 进 行 相 位 相 乘 ： Spre1(,)=Secho(,) exp(-jKdc2)， 其中， Kdc为多普勒中心随方位时间变化斜率大小，v 表示平 台速度， Rrot表示旋转中心斜距， 表示中心波长，c 和 fc分别表示光速和 SAR 发 射脉冲载频 ； 0012 S32. 对步骤 S31 相位相乘的结果进行方位向快速傅里叶逆变换， 即， 0013 Spre2(,1)=IFFTazSpre1(,)， 其中， IFFTaz表示方位向快速傅里叶逆变换运 算， 1表示该方位向快速傅里叶逆变换后的方位时间， 1的范围为-0.5PRF/Kdc,0.5PRF/ Kdc， PRF 表示脉冲重复频率

17、 ； 0014 S33. 对步骤 S32 方位向快速傅里叶变换的结果进行相位相乘， 即， 0015 0016 S34. 对步骤 S33 相位相乘的结果进行方位向快速傅里叶变换， 即， 0017 Spre4(,f1)=FFTazSpre3(,1)， 其中， FFTaz表示方位向快速傅里叶变换运算， f1表示 1对应的方位频率， f1的范围为 -KdcTb/2,KdcTb/2， Tb为一次 boost 的时间 ； 0018 S35. 对步骤 S34 方位向快速傅里叶变换的结果进行相位相乘， 即， 0019 0020 S4. 聚焦处理， 具体过程如下 ： 0021 S41. 对步骤 S35 相位相乘

18、的结果进行距离向快速傅里叶变换， 即， 0022 其中， FFTrg表示距离向快速傅里叶变换运算， f表示距离频率， f的范围为 -Fsr/2,Fsr/2， Fsr表示距离向采样频率， ； 0023 S42. 对步骤 S41 距离向快速傅里叶变换的结果进行相位相乘， 即， 0024 0025 其中， R0表示 boost 场景中心斜距 ； 说 明 书 CN 103336280 A 5 3/10 页 6 0026 S43. 对步骤 S42 相位相乘的结果在距离频率向进行 Stolt 插值， 0027 Stolt 插值过程中新距离频率与原距离频率的映射关系为 0028 0029 其中， f1表示

19、Stolt 映射后的新距离频率， 其取值范围为 f1,min,f1,max， 其中 0030 0031 f1,max=Fsr/2+fc 0032 S44. 对步骤 S43 的 Stolt 插值的结果进行距离向快速傅里叶逆变换 ： 0033 其中， IFFTrg表示距离向快速傅里叶逆变换 运算， 1表示 f1对应的距离向时间，表示步骤 S43 的 Stolt 插值的结果 ； 0034 S5. 去方位时域混叠， 具体过程如下 ： 0035 S51. 对步骤 S44 距离向快速傅里叶逆变换的结果进行相位相乘， 即， 0036 0037 其 中，表 示 聚 焦 步 骤 S44 完 成 后 信 号 的

20、多 普 勒 中 心 变 化 斜 率， 0038 S52. 对步骤 S51 相位相乘的结果进行方位向快速傅里叶逆变换， 即， 0039 Spost1(1,1)=IFFTazSpost1(1,f1) 0040 S53. 对步骤 S52 方位向快速傅里叶逆变换的结果进行相位相乘， 即， 0041 0042 S54. 对步骤 S53 相位相乘的结果进行方位向快速傅里叶变换， 即， 0043 Spost3(1,2)=FFTazSpost2(1,1) 0044 其 中 ,2表 示 此 处 方 位 向 快 速 傅 里 叶 变 换 后 的 方 位 时 间， 其 范 围 为 0045 S55. 对步骤 S54

21、方位向快速傅里叶变换的结果进行相位相乘， 即， 0046 即得到子测绘带的 boost 图像 ； 0047 S6. 依次轮流对各子测绘带重复步骤 S2 至 S5， 并将所得的 boost 图像进行拼接， 即可得到连续的宽测绘带 SAR 图像。 0048 本发明的有益效果 ： 本发明根据临近空间慢速平台 SAR 平台及回波特点， 采用波 束方位向扫描、 距离向设置多个子测绘带的操作模式， 并提出了一种频域成像方法。 本发明 的成像方法可以有效解决临近空间慢速平台 SAR 对大场景的快速成像问题， 在平台速度、 说 明 书 CN 103336280 A 6 4/10 页 7 波束宽度和信噪比 （S

22、NR） 等参数相同的条件下， 相比条带模式， 由于本发明所述系统采用波 束方位扫描的回波录取方式， 可以对更大的测绘带进行连续观测， 具有对系统 PRF 要求较 低， 不需要进行补零等增加数据总量的操作， 可以大大降低数据存储和运算处理的负担等 突出优点。 附图说明 0049 图 1 为本发明方法的成像流程图 ； 0050 图 2 为本发明所述临近空间慢速平台 SAR 回波录取几何示意图 ； 0051 图 3 为点目标仿真目标分布示意图， 其中 “地距” 表示目标与 SAR 航迹的地面投影 间的水平距离 ； 0052 图 4 为点目标成像结果的 8x8 倍放大切片 ：（a） 点目标 A;（b）

23、 点目标 B;(c) 点目 标 C;(d) 点目标 D;(e) 点目标 O。 具体实施方式 0053 下面结合附图对本发明的实施例做进一步的说明。 0054 本发明的方法根据两个信号时域卷积等效于频域相乘的原理， 将 boost( 即一次 方位向扫描过程 ) 回波与去斜参考信号在方位时域相卷积 （卷积过程通过相位相乘和 FFT/ IFFT 高效实现） ， 将结果变换到多普勒域， 在多普勒域乘以一个补偿因子完成去多普勒混 叠步骤， 克服多普勒混叠问题， 得到频域无混叠的回波信号 ； 然后在二维频域先进行参考 相位函数相乘完成一致压缩， 再通过 Stolt 插值精确完成残余距离徒动校正 （RCMC

24、） 、 二次 距离压缩 （SRC） 和残余方位压缩， 从而完成了聚焦 ； 接着通过去方位时域混叠步骤， 得到该 boost 的距离和方位二维时域聚焦图像 ； 最后将得到的 boost 图像进行拼接从而形成连续 宽测绘带图像输出。本发明的方法具有测绘带宽、 成像算法精度高的突出优点。 0055 本发明的方法的成像总体流程如图 1 所示， 图 2 为本实施方式临近空间慢速平台 SAR 几何配置示意图， 基本参数如表 1 所示。 0056 表 1 0057 平台速度 （v）20m/s 平台高度 （H）20km 场景中心斜距 （R0）28.28km 载频 （fc） / 波长 ()9GHz/3.33cm

25、 发射信号带宽 （Br）80MHz 发射信号脉冲宽度 （Tr）5s 距离向过采样系数 （r）1.20 说 明 书 CN 103336280 A 7 5/10 页 8 距离向采样点数 （Nrg）1418 天线方位向孔径 （La）1m 方位采样系数 (a)1.06 boost 回波录取时间 （Tb）28.78s 方位扫描系数 （s）5 子测绘带数目 （Nsubs）3 0058 本实施方式中假定场景中有九个点目标， 其分布如图3所示， 其中目标O处于场景 中心。成像流程见图 1， 包括五个部分， 依次为 ： A0. 系统参数初始化 ； A. 回波录取 ； B. 去多 普勒混叠 ； C. 聚焦 ； D

26、. 去方位时域混叠， 具体过程如下 ： 0059 A0. 系统参数初始化， 具体初始化的参数包括 ： 旋转中心斜距、 脉冲重复频率、 距 离向采样率、 boost 方位向采样点数 ； 0060 . 设置旋转中心斜距为 ： 0061 0062 0063 . 设置系统 PRF 为 ： 0064 0065 0066 . 设置 boost 方位向采样点数 ： 0067 0068 0069 . 设置距离向采样率为 ： 0070 Fsr=rBr 0071 =96MHz (4) 0072 A. 回波录取 ： 具体如下 ： 0073 设置好操作参数后进行boost回波录取 ； 对所得的boost回波进行解调，

27、 解调后基 带回波可以表示为 ： 0074 0075 说 明 书 CN 103336280 A 8 6/10 页 9 0076 其中， wr(),wa() 分别表示距离向和方位向窗函数， 本实施例中取简单的矩形 窗， c为目标被波束中心穿越时刻 0077 0078 其中， X、 R 分别表示目标方位和最近斜距。 0079 R() 为目标距离历史 ： 0080 0081 其中， 0为目标零多普勒时刻 ： 0082 0083 Ta为点目标合成孔径时间大小 ： 0084 0085 为 距 离 时 间， 其 范 围 为 -0.5Nrg/Fsr+2R0/c,0.5Nrg/Fsr+2R0/c 即 1.78

28、E-4， 1.99E-4， 其离散点数为 Nrg=1418， 为方位时间， 其范围为 -Tb/2,Tb/2， 即 -24.08， 24.08， 其离散点数为 Naz=1224 ； 0086 B. 去多普勒混叠 ： 包括三次相位相乘、 一次方位向 IFFT 和一次方位向 FFT ： 0087 . 将 boost 回波数据进行相位相乘 ： 0088 Spre1(,)=Secho(,)Sref1() 0089 =Secho(,)exp(-jKdc2) (10) 0090 其中， Kdc为 0091 0092 0093 这里， Sref1()=exp(-jKdc2) 0094 . 对的结果进行方位向

29、IFFT ： 0095 Spre2(,1)=IFFTazSpre1(,) (12) 0096 . 将的结果进行相位相乘 ： 0097 0098 其中， 1的范围为 -0.5PRF/Kdc,0.5PRF/Kdc， 即 -6.27， 6.27， 其离散点数， 即 boost 方位向采样点数 Naz=1224 ； 0099 . 对的结果进行方位向 FFT ： 0100 Spre3(,f1)=FFTazSpre3(,1) (14) 0101 . 将的结果进行相位相乘 ： 说 明 书 CN 103336280 A 9 7/10 页 10 0102 0103 0104 其 中， f1为 1对 应 的 方

30、位 频 率，其 范 围 为 -KdcTb/2,KdcTb/2，即 -48.84,48.84， 其离散点数为 Naz=1224 ； 0105 需要说明的是 ： 去多普勒混叠的基本思想是将多普勒存在混叠的 boost 回波在方 位向与 Sref1() 进行卷积， 在卷积的过程中调整方位向采样率实现上采样从而去除回波的 多普勒混叠， 即 0106 0107 0108 0109 0110 0111 0112 卷积如果直接运算通常是很费时没效率的， 如果令 f=Kdc1成立， 则上式的卷积 可以依次通过回波与Sref1()相位相乘、 方位向快速傅里叶逆变换和与Sref1(1)进行相位 相乘 （分别对应于

31、发明内容中的步骤 S31-S33） 高效完成。 0113 根据傅里叶变换的性质， 时域卷积等效于频域相乘， 因此将卷积的结果通过方位 向 FFT 变换到方位频域 （对应于发明内容中的步骤 S34） 就是原回波的频谱与 Sref1() 的频 谱 （即) 相乘， 即 ： 0114 0115 要得到的是回波的无混叠多普勒频谱 （即上式中因此可以在上式等 号两端同时乘以补偿函数（对应于发明内容中的步骤 S35） 即可。 0116 因此去多普勒混叠过程中各相位函数的意义如下 ： 0117 Sref1()=exp(-jKdc2) ： 与回波进行卷积的参考相位函数， 其调频斜率刚好与 回波的方位多普勒中心随

32、方位时间的变化斜率互为相反数 ； 0118 ： 为了避免直接进行低效的卷积运算， 将上述卷积运算 转化为通过 FFT/IFFT 和相位相乘实现， Sref1(1) 为这一转化过程的中间相位函数 ； 说 明 书 CN 103336280 A 10 8/10 页 11 0119 频域补偿相位函数。 0120 C. 聚焦 ： 0121 . 对步骤 B 的结果进行距离向 FFT ： 0122 0123 . 将的结果进行相位相乘 ： 0124 0125 其中， f为距离频率， 其范围为-Fsr/2,Fsr/2， 即-4.8E+7,4.8E+7， 其离散点数 即 boost 回波距离向采样点数为 Nrg=

33、1418 ； 0126 . 对的结果在距离频率向进行 Stolt 插值 ： 0127 Stolt 插值中新距离频率与原距离频率的映射关系为 0128 0129 新距离频率 f1的范围为 f1,min,f1,max， 即 8.94e+9,9.05e+9， 其离散点数为 Nrg=1418 ； 0130 . 对的结果进行距离向 IFFT ： 0131 0132 D. 去方位时域混叠 ： 0133 . 将步骤 C 所得结果进行相位相乘 ： 0134 0135 0136 其中 0137 0138 0139 . 对的结果方位向 IFFT ： 0140 Spost1(1,1)=IFFTazSpost1(1,

34、f1) (22) 0141 . 将的结果进行相位相乘 ： 0142 0143 . 对的结果进行方位向 FFT ： 说 明 书 CN 103336280 A 11 9/10 页 12 0144 Spost3(1,2)=FFTazSpost2(1,1) (24) 0145 . 将的结果进行相位相乘 ： 0146 0147 其中， 2的范围为即 -120.39,120.39， 其离散 点数为 Naz=1224 ；为时域补偿相位函数， 为一中间相位函数。 0148 需要说明的是 ： 去方位时域混叠的基本思想与去多普勒混叠的思想有一定的相 似， 但是去方位时域混叠是先在频域将原聚焦后信号与一个参考相位函

35、数 （即 Sref2(f1)） 相乘， 再将结果变换到方位时域后， 将结果与 Sref2(f1) 对应的时域信号 （即 ） 的共轭 （即 Scom2(1)） 进行卷积， 从而得到原聚焦后信号的无方位时域混叠的方位时域信 号。这个过程详细的推导如下 0149 首先将聚焦后的信号与 Sref2(f1) 进行相位相乘 （对应发明内容中的步骤 S51） ， 再将结果通过方位向 IFFT 变换到方位时域 （对应于发明内容中的步骤 S52） ， 然后将结果 （Spost(1,1)） 与 Scom2(1) 进行卷积， 即 0150 0151 0152 0153 0154 0155 0156 令则上式中的卷积

36、可以依次通过相位相乘、 方位向 FFT 和相位相乘 （分别对应于发明内容中的步骤 S53-S55） 高效实现。 0157 因此去方位时域混叠过程中各相位函数的意义如下 ： 0158 频域参考相位函数 ； 0159 时域补偿相位函数 ； 0160 为了避免直接进行低效的卷积运算， 将上述卷积运算 转化为通过 FFT/IFFT 和相位相乘实现， Scom2(2) 为这一转化过程的中间相位函数。 0161 依次轮流对各子测绘带重复以上 A D 步骤， 并将所得的 Boost 图像进行拼接， 即 可得到连续的宽测绘带 SAR 图像。 说 明 书 CN 103336280 A 12 10/10 页 13

37、 0162 仿真结果如表 2 和图 4 所示， 其中距离向和方位向理论分辨率 （即 3dB 主瓣宽度） 由以下公式计算得出 ： 0163 距离向理论分辨率为 ： 0164 0165 方位向理论分辨率为 ： 0166 0167 表 2 0168 距离 （实际 / 理论）方位 （实际 / 理论） 3dB 主瓣宽度1.68m/1.66m2.50m/2.50m 峰值旁瓣比 （PLSR）-13.31dB/-13.26dB-13.19dB/-13.26dB 积分旁瓣比 （ISLR）-9.82dB/-9.84dB-9.84dB/-9.84dB 0169 由表 2 的成像结果性能指标可以看出， 仿真结果与理论

38、值吻合得很好。由图 4 可以看出， 本发明的方法同时对远近距离和不同方位的点目标实现了精确的聚焦， 并且输 出的图像不存在方位时域混叠。此外本发明的方法对系统 PRF 的要求较低， PRF 仅需比 IBW(7.1Hz)高出5倍即可， 远低于场景总多普勒带宽(97.69Hz)， 并且不需要进行补零等增 加数据总量的操作， 大大降低了数据存储和运算处理的负担， 因而成像处理效率高。 最后在 平台速度相同的条件下， 相比条带模式， 本发明的方法采用波束方位扫描的回波录取方式， 测绘带宽度增至条带模式的三倍。 0170 本领域的普通技术人员将会意识到， 这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发 明的原理， 应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的 普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各 种具体变形和组合， 这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。 说 明 书 CN 103336280 A 13 1/3 页 14 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103336280 A 14 2/3 页 15 图 3 说 明 书 附 图 CN 103336280 A 15 3/3 页 16 图 4 说 明 书 附 图 CN 103336280 A 16