一种基于单通道SAR多子孔径的运动目标检测方法
专利类型：发明专利
语 言：中文
申 请 号：CN201010181165.5
申 请 日：20100525
申 请 人：重庆大学
申请人地址：400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号重庆大学A区主教学楼2404
公 开 日：20120523
公 开 号：CN101858976B
代 理 人：
代理机构：
摘 要：本发明提供了一种基于单通道SAR多子孔径的运动目标检测方法，属于运动目标检测的技术领域。它是基于SAR图像在方位频谱的划分获取子图像对应的子孔径的，而后结合二维自适应方法对不同子图像间在幅度和相位上的误差进行校正，实现子孔径间的配准；再将多子孔径的时间延迟对应于斜距的变化等效为同一时刻不同方位向的位置差异，获得子孔径在方位向的空间信息，再结合子孔径本身在时域积累的脉冲数据，得到空时二维信息量；在此基础上采用空时自适应处理算法实现杂波抑制与目标检测；能够克服单通道杂波抑制性能不足的特点，避免了多通道SAR运算量大和复杂度高等问题，因此该方法可以高效地实现运动目标的检测，可用于单通道SAR图像的运动目标检测。
主 权 项：一种基于单通道SAR多子孔径的运动目标检测方法，其特征在于具体步骤如下：步骤一、单通道中图像序列的生成在SAR图像中提取子图像时，首先将SAR图像变换到方位向频域，在多普勒频域中将频带分成相互重叠大小相同的子频带，再将频域子块变换回时域以获得相应的子图像；子频带的大小要兼顾方位向分辨率和运动目标散焦所带来的影响，当所选频带太小会引起分辨率的严重降低，太大则会加剧动目标的散焦现象；子频带之间重叠50％，既保证了静止目标在图像序列间的相关性，又给出了运动目标在图像序列间的位移差；在频域的划分等效于将单天线方位波束宽度分为几个子孔径，每个子孔径近似于多通道中单个天线数据；步骤二、图像序列间的误差校正针对不同子孔径间的失配，采用基于最小二乘准则的二维自适应校准方法进行校正，该方法无需天线参数、载机平台运动参数先验信息；基于所处理信号在距离向和方位向传递函数的可分离性，在满足最优二乘准则的条件下，计算出两子孔径间距离频域传递函数之比与多普勒域传递函数之比；则不同子孔径信号之间经过传递函数在距离向和方位向的1-3次迭代即可同时校准幅度和相位误差，适合于本文在图像域的处理背景，使子图像的幅度特性和相位特性在最小二乘准则下匹配；步骤三、多子孔径空时二维信号模型的建立经过校正处理后的子孔径可类似于多通道的配置，不同的子孔径对应着不同的合成孔径中心时刻，这些时间上的延迟均会引起不同子孔径所对应的子孔径中心到目标之间的斜距存在一定的差异；这种因为时间延迟所产生的斜距差异与采用不同通道由于空间位置而引起的斜距差异在实质上是一致的；基于单通道多子孔径的处理方法，正是通过在时间上的延迟划分出不同的多子孔径，利用各自不同的合成时间获得不同的动目标信息，再将这些不同合成中心时刻的子孔径序列所获得的回波信号等效成同一时刻不同空间位置所获得的回波信号，便得到空域信息；结合每个子孔径在合成时间内通过发射相干脉冲收集到的方位向时域信息，便得到了空时二维信号，由此建立起空时自适应处理的信号模型；步骤四、多子孔径空频自适应处理的动目标检测空频域自适应技术的处理思路是在信号的方位频域即多普勒通道中应用滤波器进行空间杂波的抑制；首先将获得多子孔径空时信号从时域转换到频域，由于所有的景致目标具有相同的频域响应，采用最大似然法估计出杂波加干扰的谱密度矩阵；而运动目标的频域响应由运动目标的自身参数和多普勒频率决定，因此对固定的频率，选取最优权向量使输出信噪比最大，加权的过程不仅滤除了杂波，而且实现了对目标信号的匹配，检测出运动目标的存在。
关 键 词：
法律状态：生效
IPC专利分类号：G01S13/90; G01S7/41