基于机载单通道SAR数据的地面运动目标检测算法

其中，λ是波长，K'是和目标后向散射系数有关的常数，Ts是合成孔径时间。

2单通道SAR数据抽取为两通道SAR数据
合成孔径雷达照射全场景时(条带式工作)，方位向相干积累脉冲个数需满足

其中，Nazi为方位向相干积累脉冲个数，Ls为合成孔径长度，l为场景沿航迹向长度，va是载机飞行速度，prf是脉冲重复频率。当方位向相干脉冲积累个数较多，使回波数据在方位向有冗余时，可对方位向数据进行抽取，即重频需要满足

其中，一般n≥12为正整数(n的取值决定可抽取多少路数据)，Bd=2va／D(D为天线方位向孔径大小)为地杂波谱宽。经过抽取得到的n路数据其脉冲重复频率是未抽取前的1／n。每路数据各自包含非重复的相等的相干积累脉冲个数，且各路之间间隔相等的脉冲个数。另外，考虑到抽取后数据的多普勒模糊和距离模糊，prf需要满足

其中，vr为目标径向速度，W为天线高低向的孔径长度，Rs为场景中心斜距，β为雷达下视角。式(9)与式(8)联合可得

理论上，prf只要能满足式(10)的要求，就可以对回波数据在方位向进行多抽1(n路数据)而成像。理想情况下，在雷达平台没有运动误差、地面场景较平坦，即杂波起伏不大时，对抽取后的数据补偿后再进行DPCA处理，就可以完成地面低速运动目标的检测。文中方法的仿真实验结果证明了这一点。其中，动目标检测性能主要由抽取后的数据之间的相关性决定，相关性越高，检测性能越好。
2．1单通道仿真回波数据抽取为两通道SAR数据
该方法把仿真得到的单通道原始回波数据近似为满足DPCA条件的两通道数据。由于该仿真数据的prf=6*Bd，其中Bd=2va/D(D为天线方位向孔径大小)为地杂波谱宽，故原始回波数据具有冗余信息。文中采取对原始回波数据进行2抽1，即利用原始回波数据在方位向的冗余性，抽取在奇数次序方位脉冲位置上的数据组成C1路信号，在偶数次序方位脉冲位置上的数据组成C2路信号。经过抽取得到的两路数据其脉冲重复频率是未抽取前的一半。这样，C1，C2两路信号近似为满足B=va/prf(B为等效的C1，C2两路通道的天线间距)条件的两通道数据，如图2所示。对两路数据非重叠部分舍弃，重叠部分单独成像，得到两幅复SAR图像，然后进行DPCA处理检测动目标。经过处理后，进一步提高了两幅复SAR图像的相关性。与文献[5]相比，文中方法是在方位向上每隔一个脉冲抽取数据，并且是直接对距离压缩前的回波数据抽取，两路数据间只相差一个脉冲，然后截取两路数据的重叠部分，故数据之间相关性较高。其中相关系数的计算如式(11)

其中，z1，z2为抽取后得到的两幅SAR图像，表示取共轭，E表示数学期望算子。

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