基于機(jī)載單通道SAR數(shù)據(jù)的地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法

其中，λ是波長(zhǎng)，K'是和目標(biāo)后向散射系數(shù)有關(guān)的常數(shù)，Ts是合成孔徑時(shí)間。

2 單通道SAR數(shù)據(jù)抽取為兩通道SAR數(shù)據(jù)
合成孔徑雷達(dá)照射全場(chǎng)景時(shí)(條帶式工作)，方位向相干積累脈沖個(gè)數(shù)需滿(mǎn)足

其中，Nazi為方位向相干積累脈沖個(gè)數(shù)，Ls為合成孔徑長(zhǎng)度，l為場(chǎng)景沿航跡向長(zhǎng)度，va是載機(jī)飛行速度，prf是脈沖重復(fù)頻率。當(dāng)方位向相干脈沖積累個(gè)數(shù)較多，使回波數(shù)據(jù)在方位向有冗余時(shí)，可對(duì)方位向數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取，即重頻需要滿(mǎn)足

其中，一般n≥12為正整數(shù)(n的取值決定可抽取多少路數(shù)據(jù))，Bd=2va／D(D為天線(xiàn)方位向孔徑大小)為地雜波譜寬。經(jīng)過(guò)抽取得到的n路數(shù)據(jù)其脈沖重復(fù)頻率是未抽取前的1／n。每路數(shù)據(jù)各自包含非重復(fù)的相等的相干積累脈沖個(gè)數(shù)，且各路之間間隔相等的脈沖個(gè)數(shù)。另外，考慮到抽取后數(shù)據(jù)的多普勒模糊和距離模糊，prf需要滿(mǎn)足

其中，vr為目標(biāo)徑向速度，W為天線(xiàn)高低向的孔徑長(zhǎng)度，Rs為場(chǎng)景中心斜距，β為雷達(dá)下視角。式(9)與式(8)聯(lián)合可得

理論上，prf只要能滿(mǎn)足式(10)的要求，就可以對(duì)回波數(shù)據(jù)在方位向進(jìn)行多抽1(n路數(shù)據(jù))而成像。理想情況下，在雷達(dá)平臺(tái)沒(méi)有運(yùn)動(dòng)誤差、地面場(chǎng)景較平坦，即雜波起伏不大時(shí)，對(duì)抽取后的數(shù)據(jù)補(bǔ)償后再進(jìn)行DPCA處理，就可以完成地面低速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)。文中方法的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了這一點(diǎn)。其中，動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)性能主要由抽取后的數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性決定，相關(guān)性越高，檢測(cè)性能越好。
2．1 單通道仿真回波數(shù)據(jù)抽取為兩通道SAR數(shù)據(jù)
該方法把仿真得到的單通道原始回波數(shù)據(jù)近似為滿(mǎn)足DPCA條件的兩通道數(shù)據(jù)。由于該仿真數(shù)據(jù)的prf=6*Bd，其中Bd=2va/D(D為天線(xiàn)方位向孔徑大小)為地雜波譜寬，故原始回波數(shù)據(jù)具有冗余信息。文中采取對(duì)原始回波數(shù)據(jù)進(jìn)行2抽1，即利用原始回波數(shù)據(jù)在方位向的冗余性，抽取在奇數(shù)次序方位脈沖位置上的數(shù)據(jù)組成C1路信號(hào)，在偶數(shù)次序方位脈沖位置上的數(shù)據(jù)組成C2路信號(hào)。經(jīng)過(guò)抽取得到的兩路數(shù)據(jù)其脈沖重復(fù)頻率是未抽取前的一半。這樣，C1，C2兩路信號(hào)近似為滿(mǎn)足B=va/prf(B為等效的C1，C2兩路通道的天線(xiàn)間距)條件的兩通道數(shù)據(jù)，如圖2所示。對(duì)兩路數(shù)據(jù)非重疊部分舍棄，重疊部分單獨(dú)成像，得到兩幅復(fù)SAR圖像，然后進(jìn)行DPCA處理檢測(cè)動(dòng)目標(biāo)。經(jīng)過(guò)處理后，進(jìn)一步提高了兩幅復(fù)SAR圖像的相關(guān)性。與文獻(xiàn)[5]相比，文中方法是在方位向上每隔一個(gè)脈沖抽取數(shù)據(jù)，并且是直接對(duì)距離壓縮前的回波數(shù)據(jù)抽取，兩路數(shù)據(jù)間只相差一個(gè)脈沖，然后截取兩路數(shù)據(jù)的重疊部分，故數(shù)據(jù)之間相關(guān)性較高。其中相關(guān)系數(shù)的計(jì)算如式(11)

其中，z1，z2為抽取后得到的兩幅SAR圖像，表示取共軛，E表示數(shù)學(xué)期望算子。

用該方法對(duì)仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，其流程圖，如圖3所示。

2．2 實(shí)測(cè)單通道SAR數(shù)據(jù)近似為兩通道SAR數(shù)據(jù)