冰川探測雷達成像中雜波抑制的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種冰川探測雷達成像中雜波抑制的方法。該方法采用最大似然估計算法來估計冰層表面雜波，從實際雷達回波數(shù)據(jù)中去除表面雜波影響，不僅能夠有效抑制雜波，同時可以得到冰層表面回波信號的估計，是一種非常具有應用價值的雜波抑制算法。
【專利說明】冰川探測雷達成像中雜波抑制的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及雷達【技術領域】，尤其涉及一種冰川探測雷達成像中雜波抑制的方法?！颈尘凹夹g】
[0002]機載冰川探測雷達工作頻率較低，其天線波束角較大，非天底方向上空氣和冰表面的交界處的回波(又稱表面雜波)會對雷達下方表層以下目標信號造成干擾，雜波部分或者完全掩蓋底部目標回波信號，造成底部(或內(nèi)部分層層位)目標位置探測失效，必須對表面雜波進行抑制。合成孔徑技術利用了回波信號的多普勒信息可以對沿航跡方向的冰表面雜波起到抑制作用。為了減小跨航跡向的表面雜波，采用多通道接收機載雷達，通過陣列信號處理方法以達到雜波抑制的效果。通常情況下，雜波抑制采用波束形成的方式，通過調(diào)整每個接收通道的加權(quán)系數(shù)來實現(xiàn)濾波和提高信噪比。
[0003]在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中， 申請人:發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有機載冰川探測雷達由于硬件限制，常規(guī)波束形成法的角分辨率低，近天底點下方冰層表面的雜波無法抑制，雜波抑制效果并不理想，并且這種方法不能夠得到冰表層雷達回波信號的估計值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一 )要解決的技術問題
[0005]鑒于上述技術問題，本發(fā)明提供了一種冰川探測雷達成像中雜波抑制的方法，以實現(xiàn)抑制近天底點下方冰層表面的雜波的效果。
[0006]( 二 )技術方案
[0007]本發(fā)明冰川探測雷達成像中雜波抑制的方法包括:步驟A，向待測冰川發(fā)射探測雷達波，由多通道正下視雷達跨航跡向分布的P個接收通道分別接收雷達回波數(shù)據(jù)Ci (t，η)，其中，i=l、2、……，P，t和η分別表示距離向快時間和方位向慢時間，其中P>2 ;步驟B，對于P個接收通道中每個接收通道接收的雷達回波數(shù)據(jù)Ci (t，η)，分別對其進行距離向和方位向處理，得到SAR圖像Di (r1；am) ,T1表示第I個距離向單元，am表示第m個方位向單元；步驟D，假定冰表面是平表面，利用雷達高度H和雷達正下方冰層深度d，獲取與雷達波穿透到雷達正下方冰層深度為d的地方經(jīng)歷時延相等的冰層左右表面雜波的波達角Θ i和θ2;步驟E，將冰層左右表面雜波的波達角01和02代入下式，得到陣列控制矩陣Α(Θ):
[0008]
【權(quán)利要求】
1.一種冰川探測雷達成像中雜波抑制的方法，其特征在于，包括: 步驟A，向待測冰川發(fā)射探測雷達波，由多通道正下視雷達跨航跡向分布的P個接收通道分別接收雷達回波數(shù)據(jù)Ci (t，η)，其中，i=l、2、……，P，t和η分別表示距離向快時間和方位向慢時間，其中Ρ>2 ； 步驟B，對于P個接收通道中每個接收通道接收的雷達回波數(shù)據(jù)Ci (t，η)，分別對其進行距離向和方位向處理，得到SAR圖像Di (r1；affl)，rx表示第I個距離向單元，am表示第m個方位向單元； 步驟D，設定冰表面是平表面，利用雷達高度H和雷達正下方冰層深度d，獲取與雷達波穿透到雷達正下方冰層深度為d的地方經(jīng)歷時延相等的冰層左右表面雜波的波達角Θ i和θ2； 步驟Ε，將冰層左右表面雜波的波達角01和02代入下式，得到陣列控制矩陣Α(Θ):
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟D中，冰層左右表面雜波的波達角θ 1和θ 2由下式獲取:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟B和步驟D之間還包括: 步驟C，建立多通道接收信號模型:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟B包括: 在距離向上，對雷達回波數(shù)據(jù)Ci (t，η)利用匹配濾波來實現(xiàn)脈沖壓縮；以及在方位向上，對脈沖壓縮獲取的數(shù)據(jù)采用基于波前重建理論的波數(shù)域成像算法，即f_k算法實現(xiàn)聚焦，從而得到SAR圖像Di (r1； am)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟H中，在P個接收通道中取第一個接收通道作為基準接收通道。
【文檔編號】G01S7/41GK103901418SQ201410145518
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】張曉娟, 饒麗婷, 王友成, 吳超 申請人:中國科學院電子學研究所