系列：

（1）SAR距離多普勒成像（RD）算法_Xc Lbb的博客-CSDN博客

（2）Chirp Scaling SAR成像算法(CS算法)_chirp scaling算法_Xc Lbb的博客-CSDN博客

（3）SAR成像波數(shù)域WK成像算法_Xc Lbb的博客-CSDN博客

（4）SAR后向投影(BP)成像算法_Xc Lbb的博客-CSDN博客

距離多普勒算法

(1)實(shí)現(xiàn)框圖

(2)流程

①雷達(dá)原始數(shù)據(jù)：

解調(diào)后單個(gè)點(diǎn)目標(biāo)的基帶信號(hào)可以表示為：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

其中——距離向快時(shí)間軸(光速)

? ? ??——方位向慢時(shí)間軸(波束照射區(qū)的推移)

?? ?——多普勒中心頻率

?? ——距離向包絡(luò)(矩形窗函數(shù))

??——方位向包絡(luò)(sinc平方型函數(shù)?

? ?——載波頻率

??——距離向調(diào)頻率

瞬時(shí)斜距：(RD算法一般用到二階近似)

②距離壓縮：去除信號(hào)的二次相位，距離匹配函數(shù)為：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??

距離壓縮處理后沿距離向?yàn)閟inc函數(shù)形式,即下式中的

③方位向傅里葉變換

方位向傅里葉變換后，變?yōu)榫嚯x多普勒域，距離相同而方位不同的點(diǎn)目標(biāo)在距離多普勒域中，位置重合。因此多個(gè)距離相同的點(diǎn)目標(biāo)可以同時(shí)進(jìn)行RCMC，這是算法可以高效實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。

其中距離徙動(dòng)：

④RCMC

插值：用于恢復(fù)非整數(shù)點(diǎn)上的函數(shù)值，使用sinc函數(shù)進(jìn)行插值時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)計(jì)算出相較于原來(lái)的變化量，以及插值軸的采樣間隔，用變化量除以采樣間隔得到移動(dòng)量。

取P點(diǎn)的sinc插值，插值公式為：

其中n'為?n四舍五入的整數(shù)部分，而franc(?n)為?n的小數(shù)部分。

RD算法的插值在距離時(shí)域進(jìn)行，變化量，移動(dòng)量

⑤方位向壓縮

匹配濾波器為：

壓縮后的信號(hào)為：

(3)仿真

參數(shù)來(lái)源于表4.1中機(jī)載典型參數(shù)

代碼參考這位大佬：?SAR成像(七)：RD成像算法_rd算法_璇焱如柳的博客-CSDN博客

close all; clear; clc;
%% 仿真參數(shù)
%參數(shù)來(lái)源表4.1，P98
%2023.6.23 lbb
R_etac=30e3;%景中心斜距
H=10e3;%飛行高度
Tr=10e-6;%脈沖寬度
B=100e6;%信號(hào)帶寬
Kr=B/Tr;%距離脈沖調(diào)頻率
Fr=1.2*B;%距離采樣率
Vr=250;%雷達(dá)有效速度
f0=9.4e9;%載波頻率
c=3e8;%光速
lamda=c/f0;%波長(zhǎng)
Ka=2*Vr^2/lamda/R_etac;%方位向調(diào)頻率
La=1;%天線(xiàn)真實(shí)孔徑
Ls=0.886*R_etac*lamda/La;%合成孔徑長(zhǎng)度
Ta=Ls/Vr;%目標(biāo)照射時(shí)間
Bw_doppler=0.886*2*Vr/La;%多普勒帶寬
Fa=600;%方位向采樣率
im=sqrt(-1);%虛數(shù)單位
%% 成像區(qū)域[Xc-X0,Xc+X0; Yc-Y0,Yc+Y0]
Xc = sqrt(R_etac^2-H^2);
Yc = 0;
Xo = 500;
Yo =300;
Rmin=sqrt(H^2+(Xc-Xo)^2);%觀(guān)測(cè)場(chǎng)景距飛機(jī)的最近距離
Rmax=sqrt(H^2+(Xc+Xo)^2);%觀(guān)測(cè)場(chǎng)景距飛機(jī)的最遠(yuǎn)距離
Ra=Ls+2*Yo;%正側(cè)視時(shí)雷達(dá)在方位向行走距離
%% 目標(biāo)位置
target = [Xc,Yc;
          Xc-300,Yc+200;
          Xc-300,Yc-200];  
%% 生成回波
eta=0:1/Fa:Ra/Vr-1/Fa;%慢時(shí)間軸
tao=2*Rmin/c-Tr/2:1/Fr:2*Rmax/c+Tr/2-1/Fr;%快時(shí)間軸
Na=length(eta);%方位向采樣點(diǎn)數(shù)
Nr=length(tao);%距離向采樣點(diǎn)數(shù)
signal_receive=zeros(Na,Nr);%回波
y=-Ra/2+Vr*eta;%飛機(jī)的位置
R_eta=zeros(size(target,1),Na);%瞬時(shí)斜距
A0=1;%幅度
for i=1:size(target,1)
    R_eta(i,:)=sqrt(target(i,1)^2+(target(i,2)-y).^2+H^2);
     for j=1:Na
         signal_receive(j,:)=A0*rectpuls(tao-2*R_eta(i,j)/c,Tr).*(abs(target(i,2)-y(j))<Ls/2).*...
         exp(-im*4*pi*f0*R_eta(i,j)/c).*exp(im*pi*Kr*(tao-2*R_eta(i,j)/c).^2)+signal_receive(j,:);
    end
end
%% 距離壓縮
t=-Tr/2:1/Fr:Tr/2-1/Fr;
signal_ref=exp(im*pi*Kr*t.^2);%參考信號(hào)
NFFT=Nr+length(signal_ref)-1;%FFT點(diǎn)數(shù)
y1=zeros(Na,NFFT);
for i=1:Na
   y1(i,:)=ifft(fft(signal_receive(i,:),NFFT).*fft(conj(fliplr(signal_ref)),NFFT));
end
signal_matched=y1(:,length(signal_ref)/2:length(signal_ref)/2+Nr-1);%取出完全卷積點(diǎn)
r=((tao*c/2).^2-H^2).^(1/2);%距離向橫坐標(biāo)
figure;
[R,Y] = meshgrid(r,y);mesh(R,Y,abs(signal_matched));view(0,90);xlim([27800 28300]);
xlabel('距離向');
title('距離壓縮后');
%% RCMC
Signal_azimuth_FFT=zeros(Na,Nr);
for i=1:Nr
  Signal_azimuth_FFT(:,i)=fftshift(fft(signal_matched(:,i),Na));%方位向FFT
end
%截?cái)鄐inc函數(shù)插值
Signal_RCMC=zeros(Na,Nr);
f_eta=linspace(-Fa/2,Fa/2,Na);
P=8;%截?cái)鄐inc插值的核函數(shù)的點(diǎn)數(shù)
delta_R=lamda^2*R_etac*(f_eta).^2/8/Vr^2;
delta_n=round(2*delta_R*Fr/c);
fracn=2*delta_R*Fr/c-delta_n;
for m=1:Na
    for n=P/2+1:Nr
        for i=-P/2:1:P/2-1
            if n+delta_n(m)+i>Nr
               Signal_RCMC(m,n)=Signal_RCMC(m,n)+Signal_azimuth_FFT(m,Nr)*sinc(delta_n(m)-i); %防止溢出
            else
               Signal_RCMC(m,n)= Signal_RCMC(m,n)+Signal_azimuth_FFT(m,n+delta_n(m)+i)*sinc(fracn(m)-i);
            end
        end       
    end
end
figure;
[R,Y] = meshgrid(r,y);
mesh(R,Y,abs(ifft(Signal_RCMC)));view(0,90);xlim([27800 28300]);
title('距離徙動(dòng)校正')
xlabel('距離向');
%% 方位壓縮
signal_processed=zeros(Na,Nr);%處理完的信號(hào)
H_az=exp(-im*pi*f_eta.^2/Ka);
for k=1:Nr
    signal_processed(:,k) =ifft( H_az.'.*(Signal_RCMC(:,k))); %方位向壓縮后
end
figure;
mesh(r,y,abs(signal_processed));
view(0,90);xlim([27800 28300]);
xlabel('距離向');
ylabel('方位向');
zlabel('幅度'); title('點(diǎn)目標(biāo)成像結(jié)果');

仿真效果：

?

?

公式自己敲得可能有錯(cuò)文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-799943.html

到了這里，關(guān)于SAR距離多普勒成像（RD）算法的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！