一種校正合成孔徑雷達回波數(shù)據(jù)的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及合成孔徑雷達（Synthetic Aperture Radar，SAR)的回波信號校正技 術(shù)，尤其涉及一種校正合成孔徑雷達回波數(shù)據(jù)的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 二維掃描模式SAR，是通過方位向天線掃描獲得方位向高分辨率，距離向天線掃描 獲得距離向?qū)挿鶊D像，馬賽克(Mosaic)模式作為經(jīng)典的二維掃描模式，是本文所述技術(shù)方 案的主要應(yīng)用方向。Mosaic模式SAR，是一種新型的高分辨率寬測繪帶SAR，可以被看作是滑 動/聚束模式的掃描模式(Scan)SAR。信號獲取期間，雷達天線不僅在距離向如ScanSAR-樣 掃描，也在方位向如滑動/聚束模式一樣掃描;通過天線距離向周期性的由近距向遠距切換 天線波束角來獲得寬測繪帶;通過天線方位向圍繞場景中心或更遠的虛中心旋轉(zhuǎn)來獲得高 分辨率。根據(jù)方位向旋轉(zhuǎn)中心的不同，可以將Mosaic模式分為聚束Mosaic和滑動Mosaic，旋 轉(zhuǎn)中心分別為場景中心和更遠的虛中心。TECSAR是唯一實現(xiàn)滑動Mosaic模式的在軌衛(wèi)星， 它的方位向和距離向分辨率都為1.8米，覆蓋范圍為25KmX25Km;作為TECSAR獨特的工作模 式，滑動Mosaic模式可以實現(xiàn)高分辨率的同時覆蓋大范圍的連續(xù)成像區(qū)域。
[0003] Mosaic模式的回波數(shù)據(jù)一般是由幾個測繪帶構(gòu)成，每個子測繪帶包括被周期數(shù)據(jù) 間隙分開的一組連續(xù)的脈沖序列，被稱為簇發(fā)脈沖串（Burst);由于，子測繪帶回波的不連 續(xù)性，部分目標(biāo)被不完全照射，因此，造成不同區(qū)域的點目標(biāo)天線方向圖加權(quán)發(fā)生變化，會 使最終處理后的SAR圖像上出現(xiàn)明暗相間的條紋。明暗相間的條紋，也被稱作扇貝效應(yīng)，是 Burs t模式成像中的常見現(xiàn)象;傳統(tǒng)的扇貝效應(yīng)校正方法包括矩形窗單視加權(quán)、天線方向圖 單視反加權(quán)、Bamler多視加權(quán)。其中，矩形窗單視加權(quán)僅僅將不同Burst的疊加部分線性相 加;天線方向圖反加權(quán)，將單視數(shù)據(jù)的回波能量均衡化;Bamler多視加權(quán)的方法，以犧牲方 位向分辨率為代價。實驗證明，天線方向圖反加權(quán)可完全去除扇貝效應(yīng)，但實際的效果取決 于多普勒(Doppler)中心的估計誤差。
[0004] 傳統(tǒng)的扇貝效應(yīng)校正方法是基于ScanSAR的，并不適用于滑動/聚束模式ScanSAR 的Mosaic模式。在Mosaic模式，通過方位向天線的掃描，增加了方位向的積累時間，從而獲 得更高的方位向分辨率?；诨瑒覯osaic模式工作原理，天線的方位向掃描改變了點目標(biāo) 的能量加權(quán)，傳統(tǒng)的天線方向圖反加權(quán)并不能將單視數(shù)據(jù)的回波能量均衡化；由于不同點 目標(biāo)的能量加權(quán)不同，最終的成像結(jié)果中會出現(xiàn)明暗相間的條紋，因此，扇貝效應(yīng)依舊存 在，影響Mosaic模式的成像質(zhì)量。
[0005] 綜上所述，如何改進原有的扇貝效應(yīng)校正方法，抑制或去除圖像輻射特性的起伏， 從而實現(xiàn)二維掃描模式SAR圖像質(zhì)量的提升，是一個亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明實施例期望提供一種校正SAR回波數(shù)據(jù)的方法和裝置，能有效地 校正二維掃描模式的扇貝效應(yīng)，進而提高二維掃描模式的SAR圖像質(zhì)量。
[0007] 為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：
[0008] 本發(fā)明實施例提供了一種校正合成孔徑雷達SAR回波數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括：
[0009] 獲取回波數(shù)據(jù)，對所述回波數(shù)據(jù)進行方位向去斜處理，得到方位向去斜處理后的 回波數(shù)據(jù)；
[0010] 對所述方位向去斜處理后的回波數(shù)據(jù)進行方位向傅里葉變換，得到方位頻域回波 數(shù)據(jù)；
[0011] 對所述方位頻域回波數(shù)據(jù)進行雙程天線方向圖反加權(quán)，得到輻射均勻的方位頻域 回波數(shù)據(jù)；
[0012] 對所述輻射均勻的方位頻域回波數(shù)據(jù)進行方位向傅里葉反變換，得到輻射均勻的 時域回波數(shù)據(jù)；
[0013] 對所述輻射均勻的時域回波數(shù)據(jù)逆去斜處理，得到去扇貝效應(yīng)回波數(shù)據(jù)。
[0014] 上述方案中，所述對所述回波數(shù)據(jù)進行方位向去斜處理，得到方位向去斜處理后 的回波數(shù)據(jù);包括：
[0015] 根據(jù)多普勒中心變化率，確定方位向去斜表達式；
[0016] 將所述回波數(shù)據(jù)乘以所述方位向去斜表達式，得到所述方位向去斜處理后的數(shù) 據(jù)。
[0017] 上述方案中，所述對所述方位頻域回波數(shù)據(jù)進行雙程天線方向圖反加權(quán)，得到輻 射均勻的方位頻域回波數(shù)據(jù)，包括：
[0018] 將所述對方位頻域數(shù)據(jù)乘以雙程天線方向圖反加權(quán)系數(shù)，得到所述輻射均勻的方 位頻域回波數(shù)據(jù)。
[0019] 上述方案中，所述對所述輻射均勻的方位頻域回波數(shù)據(jù)進行方位向傅里葉反變 換，得到輻射均勻的時域回波數(shù)據(jù);包括：
[0020] 根據(jù)所述多普勒中心變化率，確定方位向逆去斜表達式；
[0021] 將所述輻射均勻的時域回波數(shù)據(jù)乘以所述方位向逆去斜表達式，得到所述去扇貝 效應(yīng)回波數(shù)據(jù)。
[0022]上述方案中，所述方法還包括：
[0023] 采用成像算法對去扇貝效應(yīng)回波數(shù)據(jù)進行聚焦，得到輻射均勻分布的SAR圖像；
[0024] 所述回波數(shù)據(jù)包括:二維掃描模式SAR回波信號數(shù)據(jù)；
[0025]所述二維掃描模式包括:滑動馬賽克Mosaic模式。
[0026]本發(fā)明實施例還提供了一種校正SAR回波數(shù)據(jù)的裝置，所述裝置包括:去斜模塊、 傅里葉變換模塊、雙程天線方向圖反加權(quán)模塊、傅里葉反變換模塊、逆去斜模塊，其中，
[0027] 所述去斜模塊，用于獲取回波數(shù)據(jù)，對所述回波數(shù)據(jù)進行方位向去斜處理，得到方 位向去斜處理后的回波數(shù)據(jù)；
[0028] 所述傅里葉變換模塊，用于對所述方位向去斜處理后的回波數(shù)據(jù)進行方位向傅里 葉變換，得到方位頻域回波數(shù)據(jù)；
[0029]所述雙程天線方向圖反加權(quán)模塊，用于對所述方位頻域回波數(shù)據(jù)進行雙程天線方 向圖反加權(quán)，得到輻射均勻的方位頻域回波數(shù)據(jù)；
[0030]所述傅里葉反變換模塊，用于對所述輻射均勻的方位頻域回波數(shù)據(jù)進行方位向傅 里葉反變換，得到輻射均勻的時域回波數(shù)據(jù)；
[0031] 所述逆去斜模塊，用于對所述輻射均勻的時域回波數(shù)據(jù)逆去斜處理，得到去扇貝 效應(yīng)回波數(shù)據(jù)。
[0032] 上述方案中，所述去斜模塊，具體用于：
[0033] 根據(jù)多普勒中心變化率，確定方位向去斜表達式；
[0034] 將所述回波數(shù)據(jù)乘以所述方位向去斜表達式，得到所述方位向去斜處理的數(shù)據(jù)。
[0035] 上述方案中，所述雙程天線方向圖反加權(quán)模塊，具體用于:將所述對方位頻域數(shù)據(jù) 乘以雙程天線方向圖反加權(quán)系數(shù)，得到所述輻射均勻的方位頻域回波數(shù)據(jù)。
[0036] 上述方案中，所述逆去斜模塊，具體用于:根據(jù)所述多普勒中心變化率，確定方位 向逆去斜表達式；
[0037] 將所述輻射均勻的時域回波數(shù)據(jù)乘以所述方位向逆去斜表達式，得到所述去扇貝 效應(yīng)回波數(shù)據(jù)。
[0038] 上述方案中，所述裝置還包括:成像模塊，用于采用成像算法對去扇貝效應(yīng)回波數(shù) 據(jù)進行聚焦，得到輻射均勻分布的SAR圖像；
[0039] 所述回波數(shù)據(jù)包括:二維掃描模式SAR回波信號數(shù)據(jù)；
[0040]所述二維掃描模式包括:滑動Mosaic模式。
[0041]本發(fā)明實施例所提供的校正SAR回波數(shù)據(jù)的方法和裝置，獲取回波數(shù)據(jù)，對所述回 波數(shù)據(jù)進行方位向去斜處理，得到方位向去斜處理后的回波數(shù)據(jù);對所述方位向去斜處理 后的回波數(shù)據(jù)進行方位向傅里葉變換，得到方位頻域回波數(shù)據(jù);對所述方位頻域回波數(shù)據(jù) 進行雙程天線方向圖反加權(quán)，得到輻射均勻的方位頻域回波數(shù)據(jù);對所述輻射均勻的方位 頻域回波數(shù)據(jù)進行方位向傅里葉反變換，得到輻射均勻的時域回波數(shù)據(jù);采用成像算法對 所述輻射均勻的時域回波數(shù)據(jù)進行成像;如此，能通過預(yù)處理算法，去除由于天線方位向掃 描造成的點目標(biāo)能量加權(quán)系數(shù)的變化，從而有效地校正二維掃描模式的扇貝效應(yīng)，進而提 高二維掃描模式的SAR圖像質(zhì)量。
【附圖說明】
[0042]圖1為本發(fā)明實施例校正SAR回波數(shù)據(jù)的方法的流程示意圖；
[0043] 圖2為本發(fā)明實施例傳統(tǒng)的天線方向圖反加權(quán)對比示意圖；
[0044] 圖3為本發(fā)明實施例采用本發(fā)明方法處理前的SAR圖像示意圖；
[0045]圖4為本發(fā)明實施例米用本發(fā)明方法處理后的SAR圖像不意圖；
[0046]圖5為本發(fā)明實施例采用本發(fā)明方法處理前后扇貝數(shù)據(jù)對比示意圖；
[0047]圖6為本發(fā)明實施例校正SAR回波數(shù)據(jù)的裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0048]本發(fā)明實施例中，獲取回波數(shù)據(jù)，對所述回波數(shù)據(jù)進行方位向去斜處理，得到方位 向去斜處理后的回波