基于机载单通道SAR数据的地面运动目标检测算法

用该方法对仿真数据进行处理，其流程图，如图3所示。

2．2 实测单通道SAR数据近似为两通道SAR数据

与上述处理仿真数据一样，对实测单通道SAR数据进行类似的抽取，区别是这里直接对SAR图像进行处理，相关系数的计算公式同上，其流程图，如图4所示。

3 仿真实验

3．1 对仿真数据

仿真参数为：雷达运动平台速度va=200m／s，工作波长λ=0．03 m，天线方位向孔径长度为3 m，天线高低向孔径长度为3 m，脉冲重复频率prf=800 Hz，场景中心斜距Rs=7 000 m，平台高度h=4．500 m，场景沿航迹长度为420 m，发射带宽fB=15 MHz，采样频率fs=30 MHz。动目标径向速度vr=-2 m／s，方位向速度vs=2 m／s，方位向初始位置x0=3 m，目标斜距Rc=7 000m。信杂比SCR=-6 dB，杂噪比CNR=30 dB。SAR采用正侧视工作方式。按式(11)计算得出，经过抽取得到的两幅复SAR图像的相关系数为0．996 4。

下面给出仿真结果图(图像的垂直方向为距离向，水平方向为方位向，下同)。其中，图5为仿真的数据单通道的原始SAR图像，图6为仿真数据抽取后的得到的两幅SAR图像，图7为DPCA处理后动目标检测结果(动目标检测效果良好)，图8为杂波相消的改善因子图(最大改善因子可以达到28．626 dB)。

3．2 对实测数据

数据来源于某机载三通道SAR系统，雷达工作于X波段，正侧视工作。所选取的数据覆盖了一条公路，公路上有几辆汽车在行驶，如图7所示。实测数据参数如下：运动平台速度va=115 m／s，工作波长A=0．033 9 m，相邻孔径中心间距d=0．559 m，脉冲重复频率prf=1 000 Hz，平台高度h=4 916 m，发射带宽fB=40 MHz，采样频率fs=60 MHz。按式(11)计算得到，经过抽取得到的两幅复SAR图像未截取重叠部分前的相关系数为0．9045，截取重叠部分后相关系数为0．911 8。由于录取实测数据时，雷达平台难免存在运动误差(例如偏航和倾斜等)和地面场景杂波起伏等因素，抽取得到的两幅图像的相关系数不如仿真数据高。

仿真结果如图9～图11所示。其中，图9为实测数据的单天线原始SAR图像，图10为实测数据抽取后得到的两幅SAR图像，图11为DPCA处理后检测结果。计算得到杂波相消的改善因子为18．048 dB。

4 结束语

文中方法通过方位向数据抽取，将单通道数据近似为满足DPCA条件的两通道SAR数据。针对仿真数据和实测数据，利用DPCA方法实现杂波抑制和动目标检测。在没有多通道数据的情况下，该方法为利用单通道数据进行强杂波背景下地面低速运动目标检测提供了一种思路。此方法实现简单，检测性能好，且减少了系统成本和时间。