本發(fā)明涉及合成孔徑雷達(dá)的成像處理技術(shù)領(lǐng)域，更特別地說(shuō)，是指一種基于改進(jìn)的RDA進(jìn)行合成孔徑雷達(dá)圖像目標(biāo)旁瓣抑制的方法。

背景技術(shù)：

合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar，SAR)是一種全天時(shí)、全天候的主動(dòng)式信息獲取系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，合成孔徑雷達(dá)的全鏈路系統(tǒng)可以分為三個(gè)部分，即雷達(dá)載體平臺(tái)上的回波數(shù)據(jù)獲取部分、空間段數(shù)據(jù)傳輸部分以及地面段數(shù)據(jù)處理部分。合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)通過(guò)發(fā)射和接收脈沖信號(hào)，獲取合成孔徑雷達(dá)原始回波數(shù)據(jù)。

2012年6月電子工業(yè)出版社出版，Ian G.Cumming及Frank H.Wong編著的《合成孔徑雷達(dá)成像——算法與實(shí)現(xiàn)》在第75頁(yè)中指出，合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar，簡(jiǎn)稱SAR)傳統(tǒng)信號(hào)處理的核心思想是基于對(duì)SAR回波信號(hào)(雷達(dá)原始數(shù)據(jù))進(jìn)行距離和方位兩個(gè)方向上的匹配濾波。距離多普勒算法(Range Doppler Algorithm，RDA)通過(guò)距離和方位上的頻域操作，達(dá)到了高效的模塊化處理要求，同時(shí)又具有了一維操作的簡(jiǎn)便性。該算法根據(jù)距離和方位上的大尺度時(shí)間差異，在兩個(gè)一維操作之間使用距離徙動(dòng)校正(RCMC)，對(duì)距離和方位進(jìn)行了近似的分離處理，具體的RDA處理步驟如圖1A所示。

2001年2月科學(xué)出版社出版，魏鐘銓等編著的《合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星》在第202頁(yè)中指出，峰值旁瓣比的大小決定了強(qiáng)目標(biāo)“掩蓋”若目標(biāo)的能力；積分旁瓣比表征圖像質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，他定量的描述了一個(gè)局部較暗的區(qū)域被來(lái)自周圍的明亮區(qū)域的能量泄露所“淹沒”的程度。

《合成孔徑雷達(dá)成像——算法與實(shí)現(xiàn)》中的58頁(yè)寫道，降低PSLR的一種方法是對(duì)頻域匹配濾波器引入平滑窗，以減少主瓣到旁瓣的能量泄漏。窗是一個(gè)對(duì)信號(hào)頻譜進(jìn)行加權(quán)的對(duì)稱實(shí)函數(shù)。權(quán)值在信號(hào)頻譜中心處最大，向頻譜兩邊逐漸衰落。典型的窗包括Taylor窗、Chebyshev窗、Hanning窗、Hamming窗和Kaiser窗。窗能夠平滑頻譜，即弱化頻譜邊緣處的不連續(xù)性。這樣會(huì)降低壓縮脈沖中的主瓣能量泄漏，但要以損失分辨率為代價(jià)。

2001年11月美國(guó)UNL大學(xué)環(huán)境遙測(cè)實(shí)驗(yàn)室的Xiaojian Xu等人發(fā)表的文章《Range Sidelobe Suppression Technique for Coherent Ultra Wide-Band Random Noise Radar Imaging》提到，通過(guò)切趾濾波可以找到一種特殊的圖像域?yàn)V波函數(shù)與SAR圖像原始數(shù)據(jù)卷積就會(huì)得到一個(gè)比原來(lái)旁瓣電平低得多的輸出響應(yīng)，可以得到一幅高質(zhì)量的SAR圖像。但是，切趾濾波技術(shù)由于要通過(guò)多次迭代求其濾波器系數(shù)，因此運(yùn)算量較大。

2007年8月美國(guó)Microwave and Radar Group的Carlos F.Castillo-Rubio等人發(fā)表的文章《Spatially Variant Apodization for Squinted Synthetic Aperture Radar Images》中提到，不規(guī)則形狀支撐區(qū)分布導(dǎo)致點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)產(chǎn)生非正交走向旁瓣，利用非正交走向旁瓣與正交走向旁瓣之間的差異信息來(lái)實(shí)現(xiàn)正交走向旁瓣抑制。

目前針對(duì)圖像目標(biāo)旁瓣的抑制處理方法為上文提到的頻域加窗加權(quán)，切趾濾波器和譜變形這三種方法，但是這三種方法都有著各自的優(yōu)缺點(diǎn)。頻域加窗加權(quán)法由于要對(duì)頻譜進(jìn)行平滑處理，所以相應(yīng)的縮小了信號(hào)帶寬，使得信號(hào)的圖像分辨率降低；切趾濾波器方法的不足在于需要先驗(yàn)條件，并且計(jì)算濾波器系數(shù)的運(yùn)算量大；譜變形方法則是旁瓣抑制效果不是非常明顯，針對(duì)強(qiáng)度較小的相鄰目標(biāo)往往沒有效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決SAR圖像目標(biāo)旁瓣過(guò)高，且目標(biāo)檢測(cè)范圍過(guò)大造成的影響，本發(fā)明采用改進(jìn)的RDA方法提出了一種基于混沌調(diào)頻信號(hào)作為雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的圖像旁瓣抑制方法。該方法通過(guò)對(duì)合成孔徑雷達(dá)接收回波信號(hào)進(jìn)行重構(gòu)，利用合成孔徑雷達(dá)發(fā)射的混沌調(diào)頻信號(hào)的類隨機(jī)特征，進(jìn)行相關(guān)疊加來(lái)抑制SAR圖像旁瓣。

本發(fā)明對(duì)合成孔徑雷達(dá)圖像旁瓣抑制過(guò)程是在現(xiàn)有RDA方法的距離壓縮步驟與方位向傅里葉變換步驟之間增加了提取時(shí)延信息步驟、點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)卷積步驟和方位時(shí)刻距離向信號(hào)組疊加步驟；在SAR處理器中的全程處理步驟有：

第一步：SAR信號(hào)處理器一方面接收地面接收站輸出的回波信號(hào)E，另一方面對(duì)接收到的回波信號(hào)E進(jìn)行距離向的匹配濾波，得到距離向壓縮—脈壓后的回波信號(hào)E_R；

第二步：將第一步得到的距離向壓縮—脈壓后的回波信號(hào)E_R進(jìn)行距離向Sequence Clean提取時(shí)延操作，得到每個(gè)方位時(shí)刻距離向包含每個(gè)目標(biāo)的時(shí)延信息的時(shí)延矩陣B；

第三步：把得到的時(shí)延矩陣B卷積上點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)P，在每個(gè)方位時(shí)刻可以得到一組包含相同時(shí)延信息脈壓之后的時(shí)延—卷積信息S；

第四步：將第一步得到的距離向壓縮—脈壓后的回波信號(hào)E_R與第三步的時(shí)延—卷積信息S進(jìn)行疊加，得到在方位時(shí)刻下的方位向信息S_{方位時(shí)刻}；

第五步：將所述S_{方位時(shí)刻}進(jìn)行距離向脈沖壓縮之后得到的回波信號(hào)進(jìn)行徙動(dòng)校正后，再進(jìn)行距離向壓縮，得到SAR圖像抑制旁瓣的回波信號(hào)S_抑制。

在合成孔徑雷達(dá)成像處理中，應(yīng)用本發(fā)明的方法具有如下優(yōu)點(diǎn)：與傳統(tǒng)的chirp信號(hào)的作為發(fā)射信號(hào)的雷達(dá)相比，本發(fā)明方法可以在距離向?qū)?chǎng)景目標(biāo)的旁瓣進(jìn)行大幅度的抑制，并且由于帶寬沒有改變，使得圖像保有了與chirp信號(hào)同樣的主瓣寬度，沒有降低分辨率(見圖11和圖5、圖7與圖9之間的對(duì)比)。

附圖說(shuō)明

圖1是SAR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

圖1A是RDA方法的處理流程圖。

圖2是本發(fā)明用于合成孔徑雷達(dá)旁瓣抑制的流程圖。

圖3是原始點(diǎn)目標(biāo)三維圖。

圖4是原始點(diǎn)目標(biāo)距離向剖面圖。

圖5是頻域加窗加權(quán)旁瓣抑制方法三維圖。

圖6是頻域加窗加權(quán)旁瓣抑制方法距離向剖面圖。

圖7是切趾濾波器旁瓣抑制方法三維圖。

圖8是切趾濾波器旁瓣抑制方法距離向剖面圖。

圖9是譜變形旁瓣抑制方法的三維圖。

圖10是譜變形旁瓣抑制方法的距離向剖面圖。

圖11是本發(fā)明旁瓣抑制方法的三維圖。

圖12是本發(fā)明旁瓣抑制方法的距離向剖面圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖和仿真實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明基于改進(jìn)的RDA進(jìn)行合成孔徑雷達(dá)圖像目標(biāo)旁瓣抑制處理是在SAR信號(hào)處理器(參見圖1所示)中完成的。具體地，是對(duì)雷達(dá)接收到的回波信號(hào)進(jìn)行成像處理，得到旁瓣抑制后的SAR圖像。具體的合成孔徑雷達(dá)旁瓣抑制方法的處理流程，如圖2所示。將過(guò)采樣下的雷達(dá)原始數(shù)據(jù)記為回波信號(hào)E。本發(fā)明對(duì)合成孔徑雷達(dá)圖像旁瓣抑制過(guò)程是在現(xiàn)有RDA方法的距離壓縮步驟與方位向傅里葉變換步驟之間增加了提取時(shí)延信息步驟、點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)卷積步驟和方位時(shí)刻距離向信號(hào)組疊加步驟。

本發(fā)明對(duì)合成孔徑雷達(dá)過(guò)采樣數(shù)據(jù)的超分辨處理包括有下列九個(gè)處理步驟：

第一步：SAR信號(hào)處理器一方面接收地面接收站輸出的回波信號(hào)E，另一方面對(duì)接收到的回波信號(hào)E進(jìn)行距離向的匹配濾波，得到距離向壓縮—脈沖后的回波信號(hào)E_R；

在這個(gè)過(guò)程中，對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行距離向傅里葉變換是為了將回波信號(hào)從方位時(shí)域變換成方位頻域的信號(hào)。也就是說(shuō)，所述的距離向壓縮—脈沖后的回波信號(hào)E_R為方位頻域信號(hào)。

第二步：采用Sequence Clean方法對(duì)第一步得到的E_R進(jìn)行圖像目標(biāo)時(shí)延信息提取，得到每個(gè)方位時(shí)刻距離向包含每個(gè)目標(biāo)的時(shí)延信息的時(shí)延矩陣B；

在這個(gè)過(guò)程中，先進(jìn)行距離向脈沖壓縮，提高了距離向信噪比。并利用距離向聚焦后的信號(hào)的峰值，通過(guò)Sequence Clean方法，把目標(biāo)場(chǎng)景中每個(gè)時(shí)延信息都提取出來(lái)。其中Sequence Clean提取時(shí)延的具體方法可以參考2002年1月Ranjan Bose等人在Transactions on Aerospace and Electronic Systems上發(fā)表的《Sequence Clean:A Modified Deconvolution Technique for Microwave Images of Contiguous Targets》文章。

第三步：把得到的時(shí)延矩陣B卷積上點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)P，在每個(gè)方位時(shí)刻可以得到一組包含相同時(shí)延信息脈壓之后的時(shí)延—卷積信息S；

在第三步的處理過(guò)程中，由于時(shí)延信息中是以幅度以及位置的形式存在，所以還需要卷積上“由合成孔徑雷達(dá)發(fā)射的”混沌調(diào)頻信號(hào)的類隨機(jī)信號(hào)，即將不同的混沌調(diào)頻信號(hào)作為點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)卷積上回波信號(hào)成為自相關(guān)函數(shù)，這樣才能恢復(fù)回波信號(hào)到脈壓之后的回波信號(hào)，從而得到時(shí)延—卷積信息S。

第四步：將第一步得到的距離向壓縮—脈壓后的回波信號(hào)E_R與第三步的時(shí)延—卷積信息S進(jìn)行疊加，得到在方位時(shí)刻下的方位向信息S_{方位時(shí)刻}；

在第四步的處理過(guò)程中，利用混沌調(diào)頻信號(hào)脈壓之后旁瓣電平呈現(xiàn)隨機(jī)走勢(shì)的特點(diǎn)，通過(guò)E_R與S之間的互相疊加，可以讓呈現(xiàn)隨機(jī)走勢(shì)的旁瓣降低，讓確定的主瓣得到提升，從而讓旁瓣得到了有效的抑制。

第五步：將所述S_{方位時(shí)刻}進(jìn)行距離向脈沖壓縮之后得到的回波信號(hào)進(jìn)行徙動(dòng)校正后，再進(jìn)行距離向壓縮，得到SAR圖像抑制旁瓣的回波信號(hào)S_抑制；

在第五步的處理過(guò)程中，可以參考2012年6月電子工業(yè)出版社、Ian G Cumming等著、洪文等譯的《合成孔徑雷達(dá)成像-算法與實(shí)現(xiàn)》一書中RDA成像算法中方位向脈沖壓縮、徙動(dòng)校正的過(guò)程。

在本發(fā)明的第一步中，SAR處理器接收到的回波信號(hào)E是二維數(shù)據(jù)，E采用矩陣形式表示為：

N_a表示方位向點(diǎn)數(shù)；

N_f表示距離向點(diǎn)數(shù)；

n是一個(gè)變量，取值范圍1至N_a，表示為方位向第n個(gè)點(diǎn)；

m是一個(gè)變量，取值范圍1至N_f，表示為距離向第m個(gè)點(diǎn)；

a_1,1表示沿方位向上采集到的第1個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第1個(gè)采樣點(diǎn)；

a_1,2表示沿方位向上采集到的第1個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第2個(gè)采樣點(diǎn)；

a_1,m表示沿方位向上采集到的第1個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第m個(gè)采樣點(diǎn)；

表示沿方位向上采集到的第1個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第N_f個(gè)采樣點(diǎn)；

a_2,1表示沿方位向上采集到的第2個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第1個(gè)采樣點(diǎn)；

a_2,2表示沿方位向上采集到的第2個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第2個(gè)采樣點(diǎn)；

a_2,m表示沿方位向上采集到的第2個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第m個(gè)采樣點(diǎn)；

表示沿方位向上采集到的第2個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第N_f個(gè)采樣點(diǎn)；

a_n,1表示沿方位向上采集到的第n個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第1個(gè)采樣點(diǎn)；

a_n,2表示沿方位向上采集到的第n個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第2個(gè)采樣點(diǎn)；

a_n,m表示沿方位向上采集到的第n個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第m個(gè)采樣點(diǎn)；

表示沿方位向上采集到的第n個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第N_f個(gè)采樣點(diǎn)；

表示沿方位向上采集到的第N_a個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第1個(gè)采樣點(diǎn)；

表示沿方位向上采集到的第N_a個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第2個(gè)采樣點(diǎn)；

表示沿方位向上采集到的第N_a個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第m個(gè)采樣點(diǎn)；

表示沿方位向上采集到的第N_a個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第N_f個(gè)采樣點(diǎn)。

在本發(fā)明的第一步中，回波信號(hào)E經(jīng)距離向脈沖壓縮處理后，得到的脈沖壓縮后回波信號(hào)E_R，E_R采用矩陣形式表示為：

N_a表示方位向點(diǎn)數(shù)；

N_f表示距離向點(diǎn)數(shù)；

n是一個(gè)變量，取值范圍1至N_a，表示為方位向第n個(gè)點(diǎn)；

m是一個(gè)變量，取值范圍1至N_f，表示為距離向第m個(gè)點(diǎn)；

表示方位向上的第1個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第1個(gè)點(diǎn)；

表示方位向上的第1個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第2個(gè)點(diǎn)；

表示方位向上的第1個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第m個(gè)點(diǎn)；

表示方位向上的第1個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第N_f個(gè)點(diǎn)；

表示方位向上的第2個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第1個(gè)點(diǎn)；

表示方位向上的第2個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第2個(gè)點(diǎn)；

表示方位向上的第2個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第m個(gè)點(diǎn)；

表示方位向上的第2個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第N_f個(gè)點(diǎn)；

表示方位向上的第n個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第1個(gè)點(diǎn)；

表示方位向上的第n個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第2個(gè)點(diǎn)；

表示方位向上的第n個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第m個(gè)點(diǎn)；

表示方位向上的第n個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第N_f個(gè)點(diǎn)；

表示方位向上的第N_a個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第1個(gè)點(diǎn)；

表示方位向上的第N_a個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第2個(gè)點(diǎn)；

表示方位向上的第N_a個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第m個(gè)點(diǎn)；

表示方位向上的第N_a個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第N_f個(gè)點(diǎn)。

在本發(fā)明的第二步中，采用Sequence Clean方法從距離向脈沖壓縮后的回波信號(hào)E_R中提取出每個(gè)方位時(shí)刻距離向的圖像目標(biāo)時(shí)延信息矩陣，即時(shí)延矩陣B的矩陣形式表示為：

N_a表示方位向點(diǎn)數(shù)；

N_f表示距離向點(diǎn)數(shù)；

n是一個(gè)變量，取值范圍1至N_a，表示為方位向第n個(gè)點(diǎn)；

m是一個(gè)變量，取值范圍1至N_f，表示為距離向第m個(gè)點(diǎn)；

b_1,1表示方位向上的第1個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第1個(gè)點(diǎn)；

b_1,2表示方位向上的第1個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第2個(gè)點(diǎn)；

b_1,m表示方位向上的第1個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第m個(gè)點(diǎn)；

表示方位向上的第1個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第N_f個(gè)點(diǎn)；

b_2,1表示方位向上的第2個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第1個(gè)點(diǎn)；

b_2,2表示方位向上的第2個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第2個(gè)點(diǎn)；

b_2,m表示方位向上的第2個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第m個(gè)點(diǎn)；

表示方位向上的第2個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第N_f個(gè)點(diǎn)；

b_n,1表示方位向上的第n個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第1個(gè)點(diǎn)；

b_n,2表示方位向上的第n個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第2個(gè)點(diǎn)；

b_n,m表示方位向上的第n個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第m個(gè)點(diǎn)；

表示方位向上的第n個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第N_f個(gè)點(diǎn)；

表示方位向上的第N_a個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第1個(gè)點(diǎn)；

表示方位向上的第N_a個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第2個(gè)點(diǎn)；

表示方位向上的第N_a個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第m個(gè)點(diǎn)；

表示方位向上的第N_a個(gè)方位時(shí)刻的距離向上的第N_f個(gè)點(diǎn)。

在本發(fā)明的第三步中，點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)P采用矩陣形式表示為：

N_b表示任意方位時(shí)刻點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)組中函數(shù)的個(gè)數(shù)；

N_d表示函數(shù)距離向采樣點(diǎn)數(shù)；

n′是一個(gè)變量，取值范圍1至N_b，表示為方位任意時(shí)刻第n′個(gè)信號(hào)；

m′是一個(gè)變量，取值范圍1至N_d，表示為信號(hào)的第m′個(gè)點(diǎn)；

p_1,1表示方位向上任意一個(gè)時(shí)刻的第1個(gè)函數(shù)的第1個(gè)點(diǎn)；

p_1,2表示方位向上任意一個(gè)時(shí)刻的第1個(gè)函數(shù)的第2個(gè)點(diǎn)；

p_1,m′表示方位向上任意一個(gè)時(shí)刻的第1個(gè)函數(shù)的第m′個(gè)點(diǎn)；

表示方位向上任意一個(gè)時(shí)刻的第1個(gè)函數(shù)的第N_d個(gè)點(diǎn)；

p_2,1表示方位向上任意一個(gè)時(shí)刻的第2個(gè)函數(shù)的第1個(gè)點(diǎn)；

p_2,2表示方位向上任意一個(gè)時(shí)刻的第2個(gè)函數(shù)的第2個(gè)點(diǎn)；

p_2,m′表示方位向上任意一個(gè)時(shí)刻的第2個(gè)函數(shù)的第m′個(gè)點(diǎn)；

表示方位向上任意一個(gè)時(shí)刻的第2個(gè)函數(shù)的第N_d個(gè)點(diǎn)；

p_n′,1表示方位向上任意一個(gè)時(shí)刻的第n′個(gè)函數(shù)的第1個(gè)點(diǎn)；

p_n′,2表示方位向上任意一個(gè)時(shí)刻的第n′個(gè)函數(shù)的第2個(gè)點(diǎn)；

p_n′,m′表示方位向上任意一個(gè)時(shí)刻的第n′個(gè)函數(shù)的第m′個(gè)點(diǎn)；

表示方位向上任意一個(gè)時(shí)刻的第n′個(gè)函數(shù)的第N_d個(gè)點(diǎn)；

表示方位向上任意一個(gè)時(shí)刻的第N_b個(gè)函數(shù)的第1個(gè)點(diǎn)；

表示方位向上任意一個(gè)時(shí)刻的第N_b個(gè)函數(shù)的第2個(gè)點(diǎn)；

表示方位向上任意一個(gè)時(shí)刻的第N_b個(gè)函數(shù)的第m′個(gè)點(diǎn)；

表示方位向上任意一個(gè)時(shí)刻的第N_b個(gè)函數(shù)的第N_d個(gè)點(diǎn)；

在本發(fā)明的第四步中，所述的方位時(shí)刻下的方位向信息S_{方位時(shí)刻}采用矩陣形式表示為：

N_a表示方位向點(diǎn)數(shù)；

N_f表示距離向點(diǎn)數(shù)；

n′是一個(gè)變量，取值范圍1至N_a，表示為方位任意時(shí)刻第n′個(gè)信號(hào)；

m′是一個(gè)變量，取值范圍1至N_f，表示為信號(hào)的第m′個(gè)點(diǎn)；

a'_1,1表示卷積后的任意一個(gè)時(shí)刻的第1個(gè)信號(hào)的第1個(gè)采樣點(diǎn)；

a'_1,2表示卷積后的任意一個(gè)時(shí)刻的第1個(gè)信號(hào)的第2個(gè)采樣點(diǎn)；

a'_1,m′表示卷積后的任意一個(gè)時(shí)刻的第1個(gè)信號(hào)的第3個(gè)采樣點(diǎn)；

表示卷積后的任意一個(gè)時(shí)刻的第1個(gè)信號(hào)的第N_f個(gè)采樣點(diǎn)；

a'_2,1表示卷積后的任意一個(gè)時(shí)刻的第2個(gè)信號(hào)的第1個(gè)采樣點(diǎn)；

a'_2,2表示卷積后的任意一個(gè)時(shí)刻的第2個(gè)信號(hào)的第2個(gè)采樣點(diǎn)；

a'_2,m′表示卷積后的任意一個(gè)時(shí)刻的第2個(gè)信號(hào)的第3個(gè)采樣點(diǎn)；

表示卷積后的任意一個(gè)時(shí)刻的第2個(gè)信號(hào)的第N_f個(gè)采樣點(diǎn)；

a'_n′,1表示卷積后的任意一個(gè)時(shí)刻的第3個(gè)信號(hào)的第1個(gè)采樣點(diǎn)；

a'_n′,2表示卷積后的任意一個(gè)時(shí)刻的第3個(gè)信號(hào)的第2個(gè)采樣點(diǎn)；

a'_n′,m′表示卷積后的任意一個(gè)時(shí)刻的第3個(gè)信號(hào)的第3個(gè)采樣點(diǎn)；

表示卷積后的任意一個(gè)時(shí)刻的第3個(gè)信號(hào)的第N_f個(gè)采樣點(diǎn)；

表示卷積后的任意一個(gè)時(shí)刻的第N_a個(gè)信號(hào)的第1個(gè)采樣點(diǎn)；

表示卷積后的任意一個(gè)時(shí)刻的第N_a個(gè)信號(hào)的第2個(gè)采樣點(diǎn)；

表示卷積后的任意一個(gè)時(shí)刻的第N_a個(gè)信號(hào)的第3個(gè)采樣點(diǎn)；

表示卷積后的任意一個(gè)時(shí)刻的第N_a個(gè)信號(hào)的第N_f個(gè)采樣點(diǎn)；

經(jīng)本發(fā)明的第五步處理后，得到的SAR圖像抑制旁瓣的回波信號(hào)S_抑制采用矩陣形式表示為：

N_a表示方位向采樣點(diǎn)數(shù)；

N_f表示距離向采樣點(diǎn)數(shù)；

n是一個(gè)變量，取值范圍1至N_a，表示為方位向第n個(gè)點(diǎn)；

m是一個(gè)變量，取值范圍1至N_f，表示為距離向第m個(gè)點(diǎn)；

a″_1,1表示疊加后方位向上的第1個(gè)方位時(shí)刻的距離上的第1個(gè)點(diǎn)；

a″_1,2表示疊加后方位向上的第1個(gè)方位時(shí)刻的距離上的第2個(gè)點(diǎn)；

a″_1,m表示疊加后方位向上的第1個(gè)方位時(shí)刻的距離上的第m個(gè)點(diǎn)；

表示疊加后方位向上的第1個(gè)方位時(shí)刻的距離上的第N_f個(gè)點(diǎn)；

a″_2,1表示疊加后方位向上的第2個(gè)方位時(shí)刻的距離上的第1個(gè)點(diǎn)；

a″_2,2表示疊加后方位向上的第2個(gè)方位時(shí)刻的距離上的第2個(gè)點(diǎn)；

a″_2,m表示疊加后方位向上的第2個(gè)方位時(shí)刻的距離上的第m個(gè)點(diǎn)；

表示疊加后方位向上的第2個(gè)方位時(shí)刻的距離上的第N_f個(gè)點(diǎn)；

a″_n,1表示疊加后方位向上的第n個(gè)方位時(shí)刻的距離上的第1個(gè)點(diǎn)；

a″_n,2表示疊加后方位向上的第n個(gè)方位時(shí)刻的距離上的第2個(gè)點(diǎn)；

a″_n,m表示疊加后方位向上的第n個(gè)方位時(shí)刻的距離上的第m個(gè)點(diǎn)；

表示疊加后方位向上的第n個(gè)方位時(shí)刻的距離上的第N_f個(gè)點(diǎn)；

表示疊加后方位向上的第N_a個(gè)方位時(shí)刻的距離上的第1個(gè)點(diǎn)；

表示疊加后方位向上的第N_a個(gè)方位時(shí)刻的距離上的第2個(gè)點(diǎn)；

表示疊加后方位向上的第N_a個(gè)方位時(shí)刻的距離上的第m個(gè)點(diǎn)；

表示疊加后方位向上的第N_a個(gè)方位時(shí)刻的距離上的第N_f個(gè)點(diǎn)。

仿真實(shí)例

采用本設(shè)計(jì)發(fā)明的用于合成孔徑雷達(dá)圖像旁瓣抑制處理的方法進(jìn)行仿真，其參數(shù)設(shè)置如表1。在場(chǎng)景中心的位置沿著距離向布置了三個(gè)點(diǎn)目標(biāo)，他們的幅值歸一化之后分別為1、0.05、1。他們前兩個(gè)點(diǎn)的位置離得很近，第三個(gè)點(diǎn)離前兩個(gè)點(diǎn)較遠(yuǎn)。

表1成像參數(shù)設(shè)置

圖3和圖4是采用傳統(tǒng)的線性調(diào)頻信號(hào)作為雷達(dá)發(fā)射信號(hào)，再使用距離多普勒算法對(duì)點(diǎn)目標(biāo)進(jìn)行仿真成像處理結(jié)果，包括三維圖形和距離向刨面圖。

圖5和圖6是對(duì)圖3所仿真的點(diǎn)目標(biāo)圖像進(jìn)行距離向頻域加窗旁瓣抑制處理結(jié)果，圖中給出的是三維圖像和距離向刨面圖。

圖7和圖8是對(duì)圖3所仿真的點(diǎn)目標(biāo)圖像進(jìn)行距離向切趾濾波器旁瓣抑制處理結(jié)果，圖中給出的是三維圖像和距離向刨面圖。

圖9和圖10是對(duì)圖3所仿真的點(diǎn)目標(biāo)圖像進(jìn)行譜變形旁瓣抑制處理結(jié)果，圖中給出的是三維圖像和距離向刨面圖。

圖11和圖12是采用本發(fā)明的使用混沌調(diào)頻信號(hào)作為雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的旁瓣抑制處理方法，圖中給出的是三維圖像和距離向刨面圖。

通過(guò)對(duì)成像結(jié)果的對(duì)比，即圖3與圖5、圖7、圖9和圖11的對(duì)比，圖4與圖6、圖8、圖10和圖12的對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)：

傳統(tǒng)的線性調(diào)頻信號(hào)的旁瓣抑制算法各有優(yōu)缺點(diǎn)，頻域加窗加權(quán)法雖然能夠大幅度降低目標(biāo)的旁瓣，但是由于主瓣展寬，損失了分辨力，離主瓣較近的弱小目標(biāo)就被淹沒在旁瓣電平中了；切趾濾波器旁瓣抑制方法雖然保持了分辨力，但是旁瓣抑制效果不明顯，并且由于在計(jì)算過(guò)程中需要先驗(yàn)條件，所以給旁瓣抑制處理帶來(lái)了難度；譜變形方法可以降低旁瓣，但是也是效果不明顯。

采用本發(fā)明方法不僅可以大幅度降低旁瓣，并且保證了分辨力，使得強(qiáng)目標(biāo)附近的弱小目標(biāo)不會(huì)消失在旁瓣中，提高了雷達(dá)在目標(biāo)識(shí)別中的準(zhǔn)確程度。