1.一种斜视调频连续波SAR的改进的波数域成像算法,其特征在于,包括:步骤S1:构造斜视模式下的调频连续波SAR的斜距表达式;
步骤S2:将所述斜距表达式对应的调频连续波SAR的回波信号进行去调频处理;
步骤S3:对去调频处理之后的信号作RVP项去除;
步骤S4:将经过RVP项去除之后的信号变换到二维频域得到信号的二维频谱;
步骤S5:对所述二维频谱作固定斜距相位补偿处理,得到处理过后的二维频谱;
步骤S6:经过固定斜距相位补偿处理后的二维频谱关于距离向频率作Taylor级数展开,并保留至三次项;
步骤S7:依据基于Taylor级数展开的二维频谱进行相位补偿,在二维频域中完成距离徙动校正、剩余距离压缩以及高次耦合相位的补偿;
步骤S8:在二维频域进行方位压缩,最后将压缩后的信号变换到二维时域得到聚焦图像。
2.根据权利要求1所述的斜视调频连续波SAR的改进的波数域成像算法,其特征在于,步骤S1中,所述的斜距表达式如下:其中,v为平台速度,t、ta分别为距离向和方位向的时间变量,x0=R0 tanθsqu是点目标零多普勒时间的位置,R0为点目标的最近斜距,θsqu是调频连续波SAR的斜视角。
3.根据权利要求2所述的斜视调频连续波SAR的改进的波数域成像算法,其特征在于,所述步骤S2中,具体包括:斜视调频连续波SAR的回波信号表达式为:
其中,γ是发射信号的调频斜率,c为光速,λ为波长,j为虚数单位。
去调频的参考信号表达式为:
其中,Rref是去调频处理的参考斜距;
将回波信号与参考信号的共轭相乘,得到去调频之后的信号表达式为:
4.根据权利要求3所述的斜视调频连续波SAR的改进的波数域成像算法,其特征在于,所述步骤S3中,具体包括:去除RVP的补偿函数如下:
经过RVP去除后的信号表达式为:
5.根据权利要求4所述的斜视调频连续波SAR的改进的波数域成像算法,其特征在于,步骤S4中,所述的二维频谱表示如下:其中,fr为距离向频率,fd为多普勒频率,fc为载波频率, 是二维频谱的相位;
所述二维频谱的相位表达式中,第一项为距离方位耦合项,与脉冲SAR的二维频谱相位相似;第二项和第三项分别是由去调频操作引入的距离向偏移和方位向偏移;第四项为距离走动项,由脉冲持续期间内的斜距变化引起;最后一项是由斜视引起的方位相位项。
6.根据权利要求5所述的斜视调频连续波SAR的改进的波数域成像算法,其特征在于,步骤S5中,相应的相位补偿函数的表达式如下:其中,Rc是聚焦处理的参考斜距,一般取测绘带中心斜距; 是补偿函数的相位。
经过固定斜距相位补偿处理后的二维频谱S1(fr,fd)的相位表达式为:
7.根据权利要求6所述的斜视调频连续波SAR的改进的波数域成像算法,其特征在于,所述步骤S6中,,具体包括:距离方位耦合相位为:
对 在fr=0处进行Taylor级数展开得
其中,
将距离方位耦合相位的Taylor展开式代入经过固定斜距相位补偿处理后的二维频谱的相位表达式 中得到新的相位表达式,具体如下:其中,第一项和最后一项只与多普勒频率有关,是方位向调制项;第二项是关于fr的一次项,是距离徙动项;第三项是关于fr的平方项,对应距离压缩;第四项是距离和方位的高次耦合项。
8.根据权利要求7所述的斜视调频连续波SAR的改进的波数域成像算法,其特征在于,所述步骤S7中,具体包括:在二维频域中,进行距离徙动校正,相应的距离徙动校正函数表达式为:在二维频域中,进行剩余距离压缩,相应的距离压缩函数具体如下:在二维频域中,进行高次耦合相位补偿,相应的高次耦合相位补偿函数具体如下:将所述调频连续波SAR回波的二维频谱S1(fr,fd)与所述相位补偿函数HRCM(fr,fd)、HRC(fr,fd)和HG(fr,fd)相乘,完成距离徙动校正、剩余距离压缩以及距离方位高次耦合相位的补偿。
9.根据权利要求8所述的斜视调频连续波SAR的改进的波数域成像算法,其特征在于,所述步骤S8中,包括:在二维频域完成方位压缩,相应的方位压缩函数具体如下:将方位压缩后的信号变换到二维时域,得到聚焦图像。