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DE68913499T2 - Diskrete Autofokus-Einstellung für die Abbildungserzeugung in einem Radar mit synthetischer Apertur und sehr hoher Auflösung. - Google Patents

Diskrete Autofokus-Einstellung für die Abbildungserzeugung in einem Radar mit synthetischer Apertur und sehr hoher Auflösung.

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Publication number
DE68913499T2
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Authority
DE
Germany
Prior art keywords
range
target
sar
data
sar image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE68913499T
Other languages
English (en)
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DE68913499D1 (de
Inventor
Yoji G Niho
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Raytheon Co
Original Assignee
Hughes Aircraft Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hughes Aircraft Co filed Critical Hughes Aircraft Co
Publication of DE68913499D1 publication Critical patent/DE68913499D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE68913499T2 publication Critical patent/DE68913499T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/89Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S13/90Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging using synthetic aperture techniques, e.g. synthetic aperture radar [SAR] techniques
    • G01S13/9004SAR image acquisition techniques
    • G01S13/9011SAR image acquisition techniques with frequency domain processing of the SAR signals in azimuth
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
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    • G01S13/90Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging using synthetic aperture techniques, e.g. synthetic aperture radar [SAR] techniques
    • G01S13/9004SAR image acquisition techniques
    • G01S13/9019Auto-focussing of the SAR signals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum automatischen Fokussieren eines mehrere isolierte und gruppierte Ziele aufweisenden Bildes eines Radar mit synthetischer Apertur (SAR), wobei das Bild in Form von bezüglich der Entfernung komprimierten SAR-Daten und in Form von komplexen SAR-Daten dargestellt ist, wobei das System umfaßt:
  • - Mittel zum Speichern der bezüglich der Entfernung komprimierten SAR-Daten und der komplexen SAR-Daten,
  • - Mittel zum Auswählen eines isolierten Zieles,
  • - ein Filter, das auf die Auswahlmittel anspricht und die entsprechenden komplexen SAR-Daten verarbeitet, sowie
  • - Rechenmittel.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Fokussieren eines SAR-Bildes mit mehreren isolierten und gruppierten Zielen, mit den Schritten:
  • - Speichern von bezüglich der Entfernung komprimierten SAR- Daten,
  • - Speichern von komplexen SAR-Daten,
  • - Auswählen eines isolierten Zieles,
  • - Filtern von auf das isolierte Ziel bezogenen Daten,
  • - Berechnen von Korrektursignalen aus den gefilterten Daten.
  • Darüberhinaus bezieht sich die Erfindung auf ein System zum automatischen Fokussieren eines mehrere isolierte und gruppierte Ziele aufweisenden Bildes eines Radars mit synthetischer Apertur (SAR), wobei das Bild in Form von bezüglich der Entfernung komprimierten Daten dargestellt ist, wobei das System umfaßt:
  • - Mittel zum Auswählen eines isolierten Zieles,
  • - Filtermittel.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin auch noch das entsprechende Verfahren zum Fokussieren eines SAR-Bildes mit mehreren isolierten und gruppierten Zielen, mit dem Schritt der Auswahl eines isolierten Zieles.
  • Solche Systeme und entsprechende Verfahren sind aus dem Dokument US-A-4 771 287 bekannt.
  • Dieses Dokument offenbart ein Verfahren zum Korrigieren von Fokusfehlern oder Fehlern höherer Ordnung in einem SAR-System. Pulskomprimierte SAR-Daten werden in einen ersten Prozessor für Schnelle Fourier Transformation (FFT) gegeben, der den zeitlichen Verlauf von punktartigen Zielen repräsentierende komplexe Signale erzeugt. Diese zeitlichen Verläufe werden in einem Speicher gespeichert und einem zweiten FFT-Prozessor zugeführt, welcher eine höhere Auflösung bereitstellt.
  • Ein Zielwähler wählt einige Ziele von Bedeutung aus und verarbeitet ihre zeitlichen Verläufe. Eine kohärente Kombination der komplexen Signale der ausgewählten zeitlichen Verläufe resultiert in Fehlerkorrektursignalen, welche wiederum verwendet werden, um die zeitlichen Verläufe aller in dem Speicher gespeicherten Ziele zu korrigieren. Der Korrekturprozess wird durch Multiplikation durchgeführt.
  • In Abhängigkeit von der mathematischen Verarbeitung der kohärenten Kombination kann eine Autofokusfunktion oder Fehlerkorrektur höherer Ordnung bereitgestellt werden.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Feld der Fokussierung von Bildern für Radar mit synthetischer Apertur und sehr hoher Auflösung. Genauer gesagt liefert die Erfindung ein System und ein Verfahren zum Extrahieren von Phasenreferenzdaten von einem ausgewählten Punktziel zur Fokuskorrektur des Bildes.
  • Hochauflösendes Radar mit synthetischer Apertur (SAR) wird zur Kartierung von Bodeneinzelheiten in großem Abstand verwendet. Das Datenarray für das SAR-Bild, welches bewegungskompensiert wurde, um das fokussierte Bild zu erzeugen, kann noch verbleibende Phasenfehler enthalten, welche zu einem unfokussierten oder verschmierten Bild führen. Eine Anzahl von Effekten kann diesen Fehler erzeugen, so wie Turbulenzen, Fehler in der Geschwindigkeit oder in den Trägheitsplattformdaten des Flugzeuges sowie Veränderungen in der Höhe von Bodenmerkmalen. Die dominante Fehlerquelle ist jedoch eine fehlerhaft gemessene Bewegung des Flugzeuges, was durch die inhärente Beschränkung des Trägheitsnavigationssystemes verursacht wird.
  • Eine automatische Schätzung und Kompensierung des Phasenfehlers wurde klassischerweise unter Verwendung mehrerer Techniken erreicht. Es wird angenommen, daß der verbleibende Phasenfehler in Form eines Polynoms zweiter oder höherer Ordnung darstellbar ist, und jede Autofokustechnik versucht, die Koeffizienten der angenommenen Polynominalfunktion zu schätzen. Diese Schätzung des Phasenfehlers beinhaltet üblicherweise eine Aufteilung des SAR-Arrays in mehrere Unterarrays. Ein Beispiel ist die in dem US-Patent Nr. 4,219,811 von Herman et al gefundene Phasenvergleichsmethode. Die Technik von Herman erzeugt aus jedem der drei aus dem SAR-Array gebildeten Unterarrays eine Vektorresultierende. Ein Phasenkorrekturterm wird abgeleitet, indem der Phasenwinkel der Vektorresultierenden des Unterarrys des ersten Endes bezogen auf die Vektorresultierende des Unterarrays am anderen Ende verglichen wird, der Winkel der beiden Resultierenden halbiert und mit der Phase der Resultierenden des zentralen Unterarrays verglichen wird. Ein anderes Beispiel ist das Kartendrift-Autofokusverfahren, wie es von C.E. Mancill und J. M. Swiger diskutiert wird, das in den 27. Tri-Service Radar Symposium Records vom Juni 1981 publiziert wurde. In diesem Verfahren werden die mehreren Bilder niedrigerer Auflösung aus Unterarrays erzeugt und korreliert, um die relative Verschiebung zu bestimmen. Ein Satz von relativen Verschiebungen oder Drifts unter Unterarrays wird dann verarbeitet, um den Koeffizient des angenommenen Polynoms zu erhalten.
  • Die Phasenvergleichsmetnode wird üblicherweise für eine quadratische Phasenkorrektur verwendet und weist einen Einlaufbereich von ungefähr 180 Grad auf. Das Kartendriftverfahren hat einen sehr viel größeren Einlaufbereich und ist dafür bekannt, die Phasenfehler höherer Ordnung zuverlässig zu schätzen.
  • Durch eines der beiden beschriebenen Verfahren bereitgestellte Fokuskorrekturen verbessern das SAR-Bild merklich, vorausgesetzt, daß der zugrundeliegende Phasenfehler akkurat durch ein Polynom dargestellt werden kann. Diese Verfahren beginnen jedoch zu versagen, wenn der aktuelle Phasenfehler hoch nicht-linear ist und ein Polynom sehr hoher Ordnung zu seiner akkuraten Darstellung erfordert.
  • Eine von den oben beschriebenen Techniken verschiedene Technik ist ein Verfahren, bei dem man versucht, das Referenzphasensignal direkt von einem Ziel in dem Bild zu extrahieren. Alle bekannten Techniken dieser Art beinhalten jedoch die Extraktion der Phasendaten sowie das Entpacken der Phasendaten, um eine kontinuierliche Phasenfunktion zu erzeugen, dem dann eine Art von Polynomanpassung folgt.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren zum Extrahieren der Phasenreferenzdaten von einem isolierten Punktziel unter Verwendung dieses neuen Ansatzes bereitzustellen. Es ist eine weitere Aufgabe, das Erfordernis der Phasenentpackung und der Kurvenanpassung für Polynome höherer Ordnung zu beseitigen.
  • Bezogen auf das eingangs zuerst erwähnte System wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
  • - das Bild ebenfalls in Form eines durch logarithmische Detektion erhaltenen SAR-Bildes dargestellt ist,
  • - wobei Mittel zum Speichern des durch logarithmische Detektion erhaltenen SAR-Bildes (40) vorgesehen sind,
  • - die komplexen SAR-Daten ein komplexes SAR-Bild repräsentieren,
  • - die Mittel zum Auswählen eines isolierten Zieles das durch logarithmische Detektion erhaltene SAR-Bild und das entsprechende komplexe SAR-Bild verarbeiten, um Daten eines Entfernungselementes zu bestimmen,
  • - das Filter ein Bandpaßfilter ist, das auf die Auswahlmittel anspricht, um alle Signale bis auf die des isolierten Zieles herauszufiltern und über einen Bandpaß gefilterte Daten eines Entfernungselementes zu erzeugen,
  • - die Rechenmittel die über einen Bandpaß gefilterten Daten eines Entfernungselementes empfangen, um eine nicht-lineare, verbleibende Phase des isolierten Zieles zu bestimmen,
  • - Mittel die nicht-linearen, verbleibenden Phasenkorrekturen den bezüglich der Entfernung komprimierten Daten zusetzen, woraufhin eine Komprimierung bezüglich des Azimut dann ein gut fokussiertes SAR-Bild erzeugt.
  • Bezogen auf das eingangs zuerst erwähnte Verfahren wird diese Aufgabe durch die weiteren Schritte gelöst:
  • - Speichern eines durch logarithmische Detektion erhaltenen SAR-Bildes,
  • - Speichern der komplexen SAR-Daten in Form eines komplexen SAR-Bildes,
  • - Auswählen des isolierten Zieles aus dein über logarithmische Detektion erhaltenen SAR-Bild und dem entsprechenden komplexen SAR-Bild, um das das isolierte Ziel enthaltende Entfernungselement zu bestimmen,
  • - wobei der Schritt des Filterns ein Filtern über einen Bandpaß umfaßt und das Entfernungselement aus dem SAR-Bild über einen Bandpaß gefiltert ist, um alle Signale bis auf die des isolierten Zieles zu entfernen,
  • - wobei der Schritt des Berechnens das Berechnen der linearen Phase des Dopplerfilters für den Spitzenwert und das Berechnen des Winkels der verbleibenden nicht-linearen Phase des isolierten Zieles umfaßt, und
  • - Einführen der nicht-linearen verbleibenden Phasenkorrekturen in die bezüglich der Entfernung komprimierten SAR-Daten vor der Komprimierung bezüglich des Azimut, um ein gut fokussiertes SAR-Bild zu erzeugen.
  • Bezogen auf das eingangs als zweites erwähnte System wird diese Aufgabe gelöst durch:
  • - Mittel zum Bestimmen des Entfernungselementes des Zieles und der das Ziel enthaltenden Auflösungszellen,
  • - Mittel zum Bestimmen der den Auflösungszellen entsprechenden Dopplerfilter des Zieles,
  • - wobei die Filtermittel eine Verarbeitung über ein Bandpaßfilter bereitstellen und zeitliche Abfragewerte von Radarechos von den Entfernungselementen des Zieles empfangen, wobei die Verarbeitung über ein Bandpaßfilter realisiert wird durch:
  • -- Mittel zum Durchführen einer Schnellen Fourier Transformation,
  • -- Mittel zum Nullen aller FFT-Filter außerhalb des Bereiches des isolierten Zieles,
  • -- Mittel zum Durchführen einer inversen Schnellen Fourier Transformation,
  • - Mittel zum Durchführen einer Schnellen Fourier Transformation mit einem größeren Abmaß auf dem über ein Bandpaßfilter gefilterten Entfernungselement, um Dopplerfilter mit einem feineren Filterabstand zu bilden,
  • - Mittel zum Auswählen der Spitzenwertantwort,
  • - einen Linearphasengenerator,
  • - Subtraktionsmittel zum Subtrahieren der linearen Phase von dem über einen Bandpaß gefilterten Entfernungselement,
  • - einen Arcustangens-Generator, der die nicht-lineare verbleibende Phase bestimmt,
  • - Mittel zum Erzeugen eines Phasenreferenzsignales aus der nicht-linearen verbleibenden Phase, und
  • - Mittel, um das Phasenreferenzsignal auf die bezüglich der Entfernung komprimierten Daten anzuwenden und ein korrigiertes SAR-Bild zu erzeugen.
  • Was das eingangs spezifizierte entsprechende Verfahren angeht, so wird diese Aufgabe gelöst durch die weiteren Schritte:
  • - Bestimmen des das isolierte Ziel enthaltenden Entfernungselementes des Zieles und der das Ziel enthaltenden Auflösungszellen,
  • - Bestimmen der den Auflösungszellen entsprechenden Dopplerfilter des Zieles,
  • - Empfangen von zeitlichen Abfragewerten von Radarechos von dem Entfernungselement des Zieles und Durchführen einer Verarbeitung über ein Bandpaßfilter, bei der die Verarbeitung über ein Bandpaßfilter realisiert wird, indem zuerst eine vorwärts gerichtete Schnelle Fourier Transformation (FFT) durchgeführt wird, Setzen aller FFT-Filter außerhalb des Bereiches des Zieles zu Null, und Durchführen einer inversen FFT,
  • - Verarbeiten des über einen Bandpaß gefilterten Entfernungselementes, um Dopplerfilter mit einem feineren Filterabstand zu formen, indem eine FFT mit einem größeren Abmaß durchgeführt wird,
  • - Bestimmen des Spitzenwertfilters in der Dopplerfilterband mit einem feineren Filterabstand,
  • - Erzeugen der dem Spitzenwertfilter entsprechenden Progression der linearen Phase,
  • - Subtrahieren der linearen Phase von dem über einen Bandpaß gefilterten Entfernungselement,
  • - Berechnen des Arcustangens des Signales, das sich aus der Subtraktion der linearen Phase von dem über einen Bandpaß gefilterten Entfernungselement ergibt, um die nicht-lineare verbleibende Phase zu bestimmen,
  • - Erzeugen eines Phasenreferenzsignales aus der nicht-linearen verbleibenden Phase,
  • - Anwenden des Phasenreferenzsignales auf die bezüglich der Entfernung komprimierten Daten und Erzeugen eines korrigierten SAR-Bildes.
  • Die vorliegende Erfindung liefert ein Mittel zum Fokussieren eines SAR-Bildes, das für sich alleine oder als Ergänzung zu einer bereits existierenden Technik verwendet werden kann.
  • Die in den SAR-Daten vorhandenen nicht-linearen Phasenfehler erzeugen ein Verschmieren, was das Erkennen und Identifizieren aller Ziele schwierig macht. Die vorliegende Erfindung verwendet ein isoliertes, einer punktförmigen Streustelle gleichendes Ziel, welches ein nicht-interferrierendes Radarecho in dem Bild liefert und daher als Phasenreferenzsignal verwendet werden kann. Das Entfernungselement, das das isolierte Ziel enthält, wird identifiziert und die Auflösungszellen innerhalb des Entfernungselementes, welche den Azimutbereich des Zieles definieren, werden bestimmt. Die Identifizierung des Entfernungselementes und des Doppler (Azimut)-Bereiches kann manuell durch einen Bediener erfolgen, welcher das SAR-Bild betrachtet, oder durch ein automatisiertes Auswahlsystem. Das vorliegende Ausführungsbeispiel verwendet eine manuelle Auswahl. Das entsprechende Entfernungselement des bezüglich des Azimut komprimierten komplexen SAR-Arrays wird wiedergewonnen. Die Ausgaben der Dopplerfilter, die den Auflösungszellen entsprechen, die den vollen Bereich des Zieles bedecken, werden bestimmt und der Ort der Spitzenwertantwort wird durch Interpolation der Antworten von Dopplerfiltern mit den maximalen Antworten bestimmt. Eine Verarbeitung über ein Bandpaßfilter wird durchgeführt, indem jedes der Filter, die außerhalb des Frequenzbereiches des Zieles sind, genullt werden und eine inverse Schnelle Fourier Transformation durchgeführt wird. Die lineare Phasenprogression, welche der interpolierten Spitzenwertantwort in der Dopplerfilterbank entspricht, wird dann von den über einen Bandpaß gefilterten Daten des Entfernungselementes entfernt. Für jeden zeitlichen Abfragewert oder auch Abtastwert über der Zeit des linearisierten über einen Bandpaß gefilterten Entfernungselementes wird dann durch Berechnung des Arcustangens des zeitlichen Abfragewertes eine restliche Phase berechnet. Das Array von bezüglich der Entfernung komprimierten SAR-Daten, welche dem SAR-Bild vor der Komprimierung bezüglich des Azimut entsprechen, wird zurückgewonnen. Die verbleibende Phase, wie sie von dem über einen Bandpaß gefilterten Entfernungselement berechnet wurde, wird dann von jedem Entfernungselement in dem bezüglich der Entfernung komprimierten Array subtrahiert. Auf diesen überarbeiteten SAR-Daten wird dann eine Azimut-Kompression durchgeführt und ein neues SAR-Bild gebildet.
  • Das neue SAR-Bild wird dann auf Schmierkorrektur überprüft. Wenn noch merkliche Fehler in dem gezeigten Bild verbleiben, wird ein zusätzliches isoliertes Ziel ausgewählt und das Verfahren wird mit dem neuen Ziel wiederholt. Die Korrekturen der Daten können kumulativ sein, indem das neu gebildete SAR-Bild verwendet wird, andererseits können die dem ursprünglichen Bild entsprechenden Daten für einen neuen Versuch verwendet werden. Dieses Verfahren kann wiederholt werden, bis eine zufriedenstellende Auflösung in dem SAR-Bild erzielt wird.
  • Fig. 1 ist eine schematische Darstellung der einzelnen Elemente der Erfindung;
  • Fig. 2 ist eine bildliche Wiedergabe des gezeigten SAR-Bildes mit verschmierten Zielen, zu denen Punktstreustellen und Gruppenstreustellen gehören;
  • Fig. 3 ist eine bildliche Wiedergabe des Datenarrays aus komplexen Zahlen, das dem in Fig. 2 gezeigten SAR-Bild entspricht;
  • Fig. 4 ist eine schematische Teildarstellung, welche die Zielauswahl, Lokalisierung, Bandpaßfilter und Phasenextraktionselemente aus Fig. 1 vergrößert zeigt; und
  • Fig. 5 ist eine schematische Darstellung des zweiten Ausführungsbeispieles der Erfindung.
  • Die in der Figurenbeschreibung beschriebene Erfindung umfaßt Software-Unterprogramme zur Einbindung in einen Allzweckcomputer oder in eine standardmäßige programmierbare Signalverarbeitungseinheit, so wie den programmierbaren Signalprozessor mit gekoppelter Emitterlogik (ECL PSP) von Hughes. Der Fachmann wird erkennen, daß die einzelnen Elemente der Erfindung in Form von Software geliefert werden können oder auf fest verdrahtete Schaltungen im Hinblick auf Geschwindigkeit- oder andere Entwurfsüberlegungen reduziert werden können.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist in Blockdiagrammform ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Speichermittel für das über logarithmische Detektion erhaltene SAR-Bild und für das entsprechende SAR-Bild aus komplexen Werten sind vorgesehen. Der Gedächtnisspeicher für das über logarithmische Detektion erhaltene SAR-Bild und das komplexe SAR-Bild kann eine einzige zusammenhängende Speichereinheit oder individuell zugeordnete Speichereinheiten umfassen, was von den physikalischen Ausführungen der Erfindung abhängt. Die in Fig. 1 gezeigte Darstellung sorgt für drei getrennte Speicherelemente. Die ersten Speichermittel dienen als Speicher 10 für ein über logarithmische Detektion erhaltenes SAR-Bild. Die zweiten Speichermittel, welche Daten mit komplexen Werten enthalten, sind der komplexe SAR- Bildspeicher 12 und die Daten, welche die SAR-Daten vor der Azimutkomprimierung repräsentieren, sind in den dritten Speichermitteln gespeichert, dem Speicher 14 für bezüglich der Entfernung komprimierte Daten. Ein SAR-Bild-Display 16 ist zum Betrachten des Bildes vorgesehen. Ein Zielwähler 18 ist vorgesehen, um ein isoliertes Ziel von dem SAR-Bild-Display auszuwählen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt die Identifizierung des Zieles durch einen Techniker, welcher das SAR-Bild auf dem Display 16 betrachtet. Das Display kann ein Gitterformat oder andere Mittel aufweisen, um es dem Technik zu erlauben, das Entfernungselement des Zieles visuell zu bestimmen, was unter Verwendung von Fig. 2 noch genauer beschrieben werden wird. Die Identifizierung dieses Entfernungselementes für das isolierte Ziel stellt eine Anweisung zum Lokalisieren des Bildes in dem SAR-Bild-Speicher 10 und eines entsprechenden komplexen SAR- Bildes dar, das in dem Speicher 12 für komplexe SAR-Bilder verfügbar ist. Ein Ziellokalisierer 20 ist vorgesehen, um das das isolierte Ziel in dem Speicher 12 für komplexe SAR-Bilder enthaltende Entfernungselement zu identifizieren und den Dopplerbereich des Zieles und den Ort der interpolierten Spitzenwertantwort des Zieles zu bestimmen. Wenn es mehr als ein isoliertes Ziel in dem SAR-Bild gibt, wird üblicherweise das Ziel mit der höchsten Spitzenwertantwort ausgewählt. Das das identifizierte Ziel enthaltende Entfernungselement wird dem Speicher 12 für komplexe SAR-Bilder entnommen und dann von einem Bandpaßfilter 22 verarbeitet. Filter außerhalb des Dopplerbereiches des von dem Ziellokalisierer 20 bestimmten Zieles werden zu null gesetzt und die inverse Schnelle Fourier Transformation wird durchgeführt, um die über einen Bandpaß gefilterten Daten zu erzeugen. Ein Phasenrechner 24 ist vorgesehen, um auf den von dem Bandpaß-Filter 22 ausgegebenen Daten zu arbeiten. Die der interpolierten Spitzenwertantwort entsprechende lineare Phasenprogression wird dann von den Daten subtrahiert, was das über einen Bandpaß gefilterte Entfernungselement nur mit nicht-linearen verbleibenden Phasenfehlern hinterläßt. Ein verbleibender Phasenfehler wird dann durch den Phasenrechner 24 bestimmt, indem der Arcustangens des Phasors in jedem zeitlichen Abfragewert des linearisierten, über einen Bandpaß gefilterten Entfernungselementes berechnet wird. Ein Standardmultiplizierer 26 ist vorgesehen, um die verbleibende Phasenkorrektur vor der Azimutkompression in die bezüglich der Entfernung komprimierten SAR-Daten einzubringen. Die Berechnung des Arcustangens Φn des Phasors in jedem zeitlichen Abfragewert des linearisierten, über einen Bandpaß gefilterten Entfernungselementes liefert eine verbleibende Phase, welche dann eingefügt werden kann in einen den Phasenfehler korrigierenden Phasor
  • n = 1 ...., N, wobei N gleich der Anzahl der zeitlichen Abfragewerte in dem Entfernungselement ist. Der Multiplizierer 26 inkorporiert diese Phasenfehlerkorrektur in jeden entsprechenden zeitlichen Abfragewert eines jeden Entfernungselementes in dem Speicher 14 für bezüglich der Entfernung komprimierte Daten. Das resultierende Array wird dann einer Azimutkompression 28 unterzogen und ein logarithmischer Detektor 30 erzeugt wieder das SAR-Bild, indem er ein Bild in den Bildspeicher 10 zurückspeichert, das bezüglich verbleibender Phasenfehler korrigiert wurde. Ein neues Bild wird dann auf das SAR-Bild-Display 16 projiziert.
  • Das gezeigte Ausführungsbeispiel der Erfindung kann entweder Daten verarbeiten, welche nur bezüglich der Entfernung komprimiert wurden, oder aber Daten, welche einer anfänglichen Fokussierung unterworfen wurden. Integrierte Wirk- und Blindphasendaten werden am Eingang 32 empfangen. Die Daten werden einer Entfernungskompression 34 unterzogen. Eine Vorrichtung zur Autofokussierung kann verwendet werden, um für eine anfängliche Fokussierung der Daten zu sorgen. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Kartendrift-Autofokus 36 verwendet. Durch den Kartendrift-Autofokus 36 festgestellte Phasenfehlerkorrekturen werden unter Verwendung eines Standardmultiplizierers 38 vor einer Azimut-Kompression 28 an die bezüglich der Entfernung komprimierten Daten multipliziert.
  • Unter nunmehriger Bezugnahme auf Fig. 2 ist dort eine Darstellung eines SAR-Bildes 40 gezeigt. Das SAR-Bild enthält mehrere isolierte Ziele 42, 43, 52 und gruppierte Ziele 44. Das SAR-Bild besteht aus einem zweidimensionalen Array von Entfernungselementen 46 und Azimut- oder Dopplerfiltern 48. Der Schnitt zwischen einem Entfernungselement und einem Azimutfilter bildet eine Auflösungszelle 50. Wie vorstehend beschrieben, wird ein isoliertes Ziel 52 ausgewählt. Das Entfernungselement 46, in dem das Ziel lokalisiert ist, wird definiert. Wie gezeigt, enthält das Entfernungselement 46 zwei isolierte Ziele 43 und 52.
  • Fig. 3 gibt das entsprechende, komplexe SAR-Bild wieder. Das komplexe Zahlen enthaltende Array 54 ist ebenfalls von Entfernungselementen und Azimutfiltern gebildet, welche eine eins zu eins-Beziehung zu den Entfernungselementen und Azimutfiltern des SAR-Bildes 40 aufweisen. Das Entfernungselement 56 entspricht dem Entfernungselement 46 des SAR-Bildes. Komplexe Zahlen verwendende Repräsentationen individueller Ziele 58, 59, 64 und von Gruppenzielen 60 befinden sich ebenfalls in dem Datenarray. Die individuellen Auflösungszellen des SAR-Bildes 50 sind in dem komplexe Zahlen aufweisenden Array als komplexwertige Entfernungselemente und Dopplerfilterausgaben 62 repräsentiert.
  • Das ausgewählte Ziel 52 in dem SAR-Bild ist über mehrere Auflösungszellen verschmiert. Diese Auflösungszellen entsprechen einem Dopplerfilterbereich 64 des Zieles in dem Array komplexer Zahlen. Das Bandpaßfilter 22 aus Fig. 1 ist auf den Dopplerbereich 64 des Zieles ansprechend ausgelegt. Filter 66 außerhalb des Dopplerbereiches des Zieles werden in der Funktion des Bandpaßfilters 22 zu null gesetzt und die inverse Schnelle Fourier Transformation wird durchgeführt, um das über einen Bandpaß gefilterte Entfernungselement zu erzeugen. Das über einen Bandpaß gefilterte Entfernungselement enthält dann nur Phasendaten des Zieles 52. Phasendaten von dem Ziel 43 sind herausgefiltert.
  • Das Array komplexer Zahlen, welches die SAR-Daten nach einer Entfernungskompression aber vor einer Azimutkompression enthält, ist von ähnlicher Form wie das komplexe SAR-Bild. Dieses Array wird in den dritten Speichermitteln 14 aus Fig. 1 gehalten. Entfernungselemente in den bezüglich der Entfernung komprimierten komplexen SAR-Daten entsprechen auf einer eins zu eins-Basis den Entfernungselementen in dem bezüglich des Azimut komprimierten komplexen SAR-Bild. Das Entfernungselement in den komplexen SAR-Daten ist eine Schnelle Fourier Transformation des selben Entfernungselementes wie in den bezüglich der Entfernung komprimierten SAR-Daten, wobei die Amplitudenwichtung und der Korrekturphasor für den Phasenfehler angewendet wurden. Jedes der Entfernungselemente in den bezüglich der Entfernung komprimierten SAR-Daten enthält zeitliche Abfragewerte, welche während der Azimut-Kompression bearbeitet wurden, um die Dopplerfilter-Ausgaben des bezüglich des Azimut komprimierten SAR-Bildes bereitzustellen.
  • Unter nunmehriger Bezugnahme auf Fig. 4 kann die Auswahl des isolierten Zieles durch manuelle Mittel so wie einen Bediener erreicht werden, welcher das SAR-Bild auf dem SAR-Bild-Display 16 aus Fig. 1 ansieht und das gewünschte Ziel durch Eingabe des Entfernungselementes und des Azimutfilters auf der Tastatur oder durch Verwendung eines Lichtgriffes, eines berührungsempfindlichen Schirmes oder anderer geeigneter Mittel auswählt. Diese Auswahl wird auf einem Eingang 68 in Fig. 4 bereitgestellt. Das Entfernungselement und die Auflösungszellen des Zieles in dem SAR-Bild, wie es in dem Speicher 10 aus Fig. 1 für über logarithmische Detektion erhaltene SAR-Bilder gespeichert ist, werden einem Entfernungselement-Wähler 70 zugeführt, um das entsprechende Entfernungselement 69 in dem Speicher 12 für komplexe SAR-Bilder zu bestimmen. Der Wähler 71 für den Dopplerfilterbereich arbeitet auf dem Ziel, um die von dem Ziel in dem über logarithmische Detektion erhaltenen SAR-Bild bedeckten Auflösungszellen auszuwählen. Wie vorstehend beschrieben, können der Entfernungselementwähler 70 und der Wähler 71 für den Dopplerfilterbereich manuell von einem Techniker abgestimmt werden, welcher SAR-Koordinaten von dem SAR-Bild- Display 16 abtippt. Dopplerfilter des FFT, welche außerhalb des Filterbereiches des Zieles sind, werden durch einen Nullen- Füller 72 zu null gesetzt. Die Daten wird dann mittels einer inversen FFT 76 bearbeitet, um ein über einen Bandpaß gefiltertes Entfernungselement zu erzeugen. Ein Linearphasengenerator 74 ist vorgesehen, um die der Spitzenwertantwort entsprechende lineare Phasenprogression zu bestimmen. Eine Subtraktionsvorrichtung 78 bearbeitet die Daten des über einen Bandpaß gefilterten Entfernungselementes, um die lineare Phasenprogression zu beseitigen, welche bei dem Linearphasengenerator 74 für die Spitzenwertantwort bestimmt wurde. Das linearisierte, über einen Bandpaß gefilterte Entfernungselement wird dann von einem Arcustangensgenerator 80 bearbeitet, welcher die verbleibende Phase eines jeden Phasors in dem Entfernungselement bestimmt. Die Arcustangens-Werte Φn am Ausgang 82 werden dann dem Phasenrechner 24 zugeführt, um den Phasenkorrekturphasor
  • für darauffolgende Phasenkorrekturoperationen an den entsprechenden zeitlichen Abfragewerten eines jeden Entfernungselementes in dem Speicher 14 für bezüglich der Entfernung komprimierte SAR-Daten durch den Multiplizierer 26 aus Fig. 1 zu erzeugen.
  • Das erste Ausfüurungsbeispiel der Erfindung, wie es in den Fig. 1 und 4 gezeigt ist, geht davon aus, daß der Gedächtnisspeicher für das durch logarithmische Detektion erhaltene SAR-Bild 10, das komplexe SAR-Bild 12 und die bezüglich der Entfernung komprimierten SAR-Daten 14 vorgesehen ist. Da SAR-Bilder typischerweise einen großen Umfang haben, bedeutet das Sichern aller drei Sätze von Arrays eine enorme Anforderung hinsichtlich des Speicherbedarfs zum Implementieren des diskreten Autofokus.
  • In dem ersten Ausführungsbeispiel besteht eine Eingabe für die Bandpaßfilteroperation zum Erzeugen eines Phasors zur Phasenkorrektion aus einem hinsichtlich des Azimut komprimierten Entfernungselementes, das von dem Speicher 12 für komplexe SAR-Bilder gewonnen wird, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Typischerweise ist jedoch nur eine geringe Zahl von Entfernungselementen an der Auswahl des besten Phasors zur Phasenkorrektion beteiligt, und jene bezüglich des Azimut komprimierten Entfernungselemente sind leicht aus dem entsprechenden Entfernungselement in dem Speicher 14 für bezüglich der Entfernung komprimierte SAR-Daten wiederzuerzeugen.
  • Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird angenommen, daß der Gedächtnisspeicher nur für das über logarithmische Detektion erhaltene SAR-Bild 10 und die bezüglich der Entfernung komprimierten SAR-Daten 14 vorgesehen ist. Die Bandpaßfilteroperation bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist in Fig. 5 dargestellt. Wie gezeigt, wird die Eingabe für die Bandpaßfilteroperation von dem entsprechenden Entfernungselement aus dem Speicher 14 für bezüglich der Entfernung komprimierten SAR-Daten gewonnen.
  • Der Speicher 14 für bezüglich der Entfernung komprimierte Daten umfaßt Entfernungselemente und Azimutlinien, welche dem SAR-Bild aus der vorstehend beschriebenen Fig. 2 entsprechen. Das das isolierte Ziel enthaltende Entfernungselement 100 wurde, wie im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, ausgewählt. Das Entfernungselement 100 umfaßt eine Abfolge von Abtastwerten über der Zeit, welche dem ausgewählten Entfernungselement in dem SAR-Bild aus Fig. 2 entsprechen. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Datenarray in dem Entfernungselement 100 in dem Speicher 14 für bezüglich der Entfernung komprimierte Daten als mit einem Vorzeichen versehene ganze Zahlen endlicher Genauigkeit gespeichert. Das Entfernungselement 100 wird daher zur Konversion des Datenarrays in komplexe Zahlenwerte einem Entpacken 102 des Entfernungselementes unterzogen. Ein Operator 104 mit alternierendem Vorzeichen wird den Daten des entpackten Entfernungselementes über einen Multiplizierer 105 zugeführt. Über Standardtechniken zur Nebenkeulenunterdrückung bestimmte Wichtungsfaktoren 106 werden dann durch einen Multiplizierer 107 auf das Datenarray angewandt. Ein Autofokus-Phasenreferenzsignal 108 bearbeitet dann über einen Multiplizierer 109 das Datenarray. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Autofokus-Phasenreferenzsignal unter Verwendung einer standardmäßigen Kartendrift-Autofokustechnik erzeugt. Das Datenarray des Entfernungselementes 100 wird dann einem Nullenfüller 110 unterzogen, um die Arraygröße so auszudehnen, daß sie der Größe des FFT 112 angepaßt ist. Nachdem das Datenarray des Entfernungselementes 100 durch den FFT 112 gegangen ist, wird eine Bandpaßfilteroperation 114 durchgeführt, indem alle FFT-Filter, welche außerhalb des Filterbereiches des isolierten Zieles liegen, wie dies vorher beschrieben wurde, zu null gesetzt werden, und das Datenarray einer inversen FFT 116 unterzogen wird. Die Ausgabe des inversen FFT wird dann über einen Multiplizierer 119 von einem Operator 118 mit alternierendem Vorzeichen bearbeitet. Die Wichtungsfaktoren 106, die vorher dem Datenarray hinzugefügt wurden, werden nun durch Bearbeiten des Datenarrays über einen Multiplizierer 121 mit inversen Wichtungsfaktoren 120 wieder entfernt. An dem Punkt A steht ein über einen Bandpaß gefiltertes Entfernungselement zur Verfügung, das dann einem zweiten Nullenfüller 122 unterworfen wird, um an einen zweiten FFT 124 von größerem Abmaß angepaßt zu sein. Das Datenarray wird dann von dem FFT 124 bearbeitet, woraufhin eine Detektion 125 folgt, eine Auswahl der Spitzenwertantwort 126 und ein Linearphasengenerator 127. Ein Linearphasengenerator 127 erzeugt die lineare Phase, die dem Spitzenwertfilter des FFT 124 entspricht. Die von dem Linearphasengenerator 127 bestimmte Phase Φn wird in der Form
  • dargeboten, die über einen Multiplizierer 128 auf dem am Punkt A vorhandene über einen Bandpaß gefilterte Datenarray arbeitet. Das nun hinsichtlich der Progression der linearen Phase korrigierte Datenarray wird einem Arcustangens-Generator 130 zugeführt, welcher die verbleibende Phase in dem Phasor bestimmt, welcher in jedem Element des Arrays vorhanden ist, indem der Arcustangens Φn des Phasors berechnet wird. Die verbleibende Phase Φn für jedes Element des Datenarrays wird dann verwendet, um ein Phasenreferenzsignal 132 in der Form
  • zu erzeugen. Das Phasenreferenzsignal 132 kann dann wie vorstehend beschrieben auf die bezüglich der Entfernung komprimierten Daten angewandt und ein korrigiertes SAR-Bild wiedererzeugt werden.
  • Die im Anhang A gezeigten Computer-Unterprogramme zeigen eine Softwareimplementierung des zweiten Ausführungsbeispieles der Erfindung. In der in Anhang A wiedergegebenen Software sind Wirk- und Blindkomponenten der bezüglich der Entfernung komprimierten SAR-Daten als mit einem Vorzeichen behaftete ganze Zahlen von 12 Bit Länge dargestellt. ANHANG A

Claims (11)

1. System zum automatischen Fokussieren eines mehrere isolierte und gruppierte Ziele (42, 43, 44, 52) aufweisenden Bildes eines Radars mit synthetischer Apertur (SAR), wobei das Bild in Form von bezüglich der Entfernung komprimierten SAR-Daten und in Form von komplexen SAR-Daten dargestellt ist, wobei das System umfaßt:
(1.1) Mittel (14, 12) zum Speichern der bezüglich der Entfernung komprimierten SAR-Daten und der komplexen SAR-Daten,
(1.2) Mittel (18, 70, 71) zum Auswählen eines isolierten Zieles (52),
(1.3) ein Filter, das auf die Auswahlmittel (18, 70, 71) anspricht und die entsprechenden komplexen SAR-Daten verarbeitet, sowie
(1.4) Rechenmittel (24),
dadurch gekennzeichnet, daß
(1.5) das Bild ebenfalls in Form eines durch logarithmische Detektion erhaltenen SAR-Bildes (40) dargestellt ist,
(1.6) wobei Mittel (10) zum Speichern des durch logarithmische Detektion erhaltenen SAR-Bildes (40) vorgesehen sind,
(1.7) die komplexen SAR-Daten ein komplexes SAR-Bild (54) repräsentieren,
(1.8) die Mittel (18, 70, 71) zum Auswählen eines isolierten Zieles (52) das durch logarithmische Detektion erhaltene SAR-Bild (40) und das entsprechende komplexe SAR-Bild (54) verarbeiten, um Daten eines Entfernungselementes zu bestimmen,
(1.9) das Filter ein Bandpaßfilter (22) ist, das auf die Auswahlmittel (18, 70, 71) anspricht, um alle Signale bis auf die des isolierten Zieles (52) herauszufiltern und über einen Bandpaß gefilterte Daten eines Entfernungselementes zu erzeugen,
(1.10) die Rechenmittel (24) die über einen Bandpaß gefilterten Daten eines Entfernungselementes empfangen, um eine nicht-lineare, verbleibende Phase des isolierten Zieles (52) zu bestimmen,
(1.11) Mittel (26) die nicht-linearen, verbleibenden Phasenkorrekturen den bezüglich der Entfernung komprimierten Daten zusetzen, woraufhin eine Komprimierung bezüglich des Azimut dann ein gut fokussiertes SAR-Bild erzeugt.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichermittel umfassen:
(2.1) erste Speichermittel (10) für das über eine logarithmische Detektion erhaltene SAR-Bild (40),
(2.2) zweite Speichermittel (12) für das bezüglich des Azimut komprimierte komplexe SAR-Bild, und
(2.3) dritte Speichermittel (14) für die bezüglich der Entfernung komprimierten SAR-Daten vor der Komprimierung bezüglich des Azimut.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahlmittel (18, 70, 71) umfassen:
(3.1) erste Auswahlmittel (18), um manuell ein isoliertes Ziel (52) in dem über eine logarithmische Detektion erhaltenen SAR-Bild (40) auszuwählen und das Ziel (52) in den ersten Speichermitteln (10) zu identifizieren,
(3.2) zweite Auswahlmittel (70, 71), die auf die ersten Auswahlmittel (18) ansprechen, um das isolierte Ziel (52) in den zweiten oder den dritten Speichermitteln (12, 14) zu identifizieren.
4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenmittel (24) umfassen:
(4.1) Bewertungsmittel (74), um das Dopplerfilter des Spitzenwertes und die zugeordnete lineare Phase zu bestimmen,
(4.2) erste Rechenmittel (76), um eine inverse Schnelle Fourier Transformation durchzuführen,
(4.3) zweite Rechenmittel (78), um die Progression der linearen Phase abzuziehen, und
(4.4) dritte Rechenmittel (80), um den Arcustangens des Ergebnisses zu berechnen und die verbleibende Phase zu liefern.
5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Mittel (36) zum anfänglichen Fokussieren von bezüglich der Entfernung komprimierten SAR-Daten.
6. System nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
(6.1) die ersten Speichermittel (10) für das über logarithmische Detektion erhaltene SAR-Bild (40) eine Vielzahl von trennbaren ersten Entfernungselementen (46) und Azimutfiltern (48) aufweisen, wobei der Schnitt eines Entfernungselementes (46) mit einem Azimutfilter (48) eine Auflösungszelle (50) definiert,
(6.2) die zweiten Speichermittel (12) für das bezüglich des Azimut komprimierte komplexe SAR-Bild (54) zweite Entfernungselemente (56) in einer eins zu eins-Beziehung zu den ersten Entfernungselementen (46) sowie Dopplerfilter-Ausgänge (62) in einer eins zu eins-Beziehung zu den Auflösungszellen (50) umfassen,
(6.3) die dritten Speichermittel (14) für die bezüglich der Entfernung komprimierten SAR-Daten, die dem SAR-Bild entsprechen, dritte Entfernungselemente (100) in einer eins zu eins-Beziehung zu den zweiten Entfernungselementen (56) aufweisen, wobei jedes der dritten Entfernungselemente (100) zeitliche Abfragewerte aus komplexen Zahlen aufweist,
(6.4) die ersten Auswahlmittel (18) dazu vorgesehen sind, die Auflösungszellen (50) eines isolierten Zieles (52) in dem SAR-Bild (40) auszuwählen,
(6.5) die zweiten Auswahlmittel (70, 71) auf die ersten Auswahlmittel (18) ansprechen, um das Entfernungselement (46) auszuwählen und erste Dopplerausgaben (48) des isolierten Zieles (52) anzunähern,
(6.6) das Bandpaßfilter (22) mit zweiten Dopplerfiltern arbeitet, die auf die zweiten Auswahlmittel (70, 71) ansprechen,
(6.7) die Bewertungsmittel (74) die Spitzenwertausgabe des zweiten Dopplerfilters und die entsprechende Progression der linearen Phase bestimmen,
(6.8) die ersten Rechenmittel (76) die inverse Schnelle Fourier Transformation (FFT) auf den Ausgaben der zweiten Dopplerfilter durchführen,
(6.9) vierte Rechenmittel vorgesehen sind, um die verbleibende Phase von dem entsprechenden zeitlichen Abfragewert aus komplexen Zahlen in jedem der dritten Entfernungselemente (100) zu subtrahieren, und
(6.10) Mittel vorgesehen sind, um das SAR-Bild in den ersten Speichermitteln (10) zu reformieren und zu speichern.
7. System zum automatischen Fokussieren eines mehrere isolierte und gruppierte Ziele (42, 43, 44, 52) aufweisenden Bildes eines Radars mit synthetischer Apertur (SAR), wobei das Bild in Form von bezüglich der Entfernung komprimierten Daten dargestellt ist, wobei das System umfaßt:
(7.1) Mittel (18, 70, 71) zum Auswählen eines isolierten Zieles (52),
(7.2) Filtermittel (110, 112, 114, 116),
gekennzeichnet durch
(7.3) Mittel (70) zum Bestimmen des Entfernungselementes (100) des Zieles und der das Ziel (52) enthaltenden Auflösungszellen (50),
(7.4) Mittel (71) zum Bestimmen der den Auflösungszellen (50) entsprechenden Dopplerfilter (48) des Zieles,
(7.5) wobei die Filtermittel (110, 112, 114, 116) eine Verarbeitung über ein Bandpaßfilter bereitstellen und zeitliche Abfragewerte von Radarechos von den Entfernungselementen (100) des Zieles empfangen, wobei die Verarbeitung über ein Bandpaßfilter realisiert wird durch:
(7.5.1) Mittel (112) zum Durchführen einer Schnellen Fourier Transformation,
(7.5.2) Mittel (114) zum Nullen aller FFT- Filter außerhalb des Bereiches des isolierten Zieles (52),
(7.5.3) Mittel (116) zum Durchführen einer inversen Schnellen Fourier Transformation,
(7.6.) Mittel (124) zum Durchführen einer Schnellen Fourier Transformation mit einem größeren Abmaß auf dem über ein Bandpaßfilter gefilterten Entfernungselement, um Dopplerfilter mit einem feineren Filterabstand zu bilden,
(7.7) Mittel (126) zum Auswählen der Spitzenwertantwort,
(7.8.) einen Linearphasengenerator (127),
(7.9) Subtraktionsmittel (128) zum Subtrahieren der linearen Phase von dem über einen Bandpaß gefilterten Entfernungselement,
(7.10) einen Arcustangens-Generator (130), der die nicht-lineare verbleibende Phase bestimmt,
(7.11) Mittel zum Erzeugen eines Phasenreferenzsignales aus der nicht-linearen verbleibenden Phase, und
(7.12) Mittel, um das Phasenreferenzsignal auf die bezüglich der Entfernung komprimierten Daten anzuwenden und ein korrigiertes SAR-Bild zu erzeugen.
8. Verfahren zum Fokussieren eines SAR-Bildes mit mehreren isolierten und gruppierten Zielen (42, 43, 44, 52), mit den Schritten:
(8.1) Speichern von bezüglich der Entfernung komprimierten SAR-Daten,
(8.2) Speichern von komplexen SAR-Daten,
(8.3) Auswählen eines isolierten Zieles (52),
(8.4) Filtern von auf das isolierte Ziel bezogenen Daten,
(8.5) Berechnen von Korrektursignalen aus den gefilterten Signalen,
gekennzeichnet durch die Schritte:
(8.6) Speichern eines durch logarithmische Detektion erhaltenen SAR-Bildes (40),
(8.7) Speichern der komplexen SAR-Daten in Form eines komplexen SAR-Bildes (54),
(8.8) Auswählen des isolierten Zieles (52) aus dem über logarithmische Detektion erhaltenen SAR-Bild (40) und dem entsprechenden komplexen SAR-Bild (54), um das das isolierte Ziel (52) enthaltende Entfernungselement zu bestimmen,
(8.9) wobei der Schritt des Filterns ein Filtern über einen Bandpaß umfaßt und das Entfernungselement (46) aus dem SAR-Bild (40) über einen Bandpaß gefiltert ist, um alle Signale bis auf die des isolierten Zieles (52) zu entfernen,
(8.10) wobei der Schritt des Berechnens das Berechnen der linearen Phase des Dopplerfilters für den Spitzenwert und das Berechnen des Winkels der verbleibenden nicht-linearen Phase des isolierten Zieles (52) umfaßt, und
(8.11) Einführen der nicht-linearen verbleibenden Phasenkorrekturen in die bezüglich der Entfernung komprimierten SAR-Daten vor der Komprimierung bezüglich des Azimut, um ein gut fokussiertes SAR-Bild zu erzeugen.
9. Verfahren zum Fokussieren eines SAR-Bildes mit mehreren isolierten und gruppierten Zielen (42, 43, 44, 52), mit dem Schritt:
(9.1) Auswählen eines isolierten Zieles (52),
gekennzeichnet durch die Schritte:
(9.2) Bestimmen des das isolierte Ziel (52) enthaltenden Entfernungselementes (46) des Zieles und der das Ziel (52) enthaltenden Auflösungszellen (50),
(9.3) Bestimmen der den Auflösungszellen (50) entsprechenden Dopplerfilter (48) des Zieles,
(9.4) Empfangen von zeitlichen Abfragewerten von Radarechos von dem Entfernungselement (46) des Zieles und Durchführen einer Verarbeitung (114) über ein Bandpaßfilter, bei der die Verarbeitung über ein Bandpaßfiiter (114) realisiert wird, indem zuerst eine vorwärts gerichtete Schnelle Fourier Transformation (FFT) (112) durchgeführt wird, Setzen aller FFT-Filter außerhalb des Bereiches des Zieles (52) zu Null (114), und Durchführen einer inversen FFT (116),
(9.5) Verarbeiten des über einen Bandpaß gefilterten Entfernungselementes, um Dopplerfilter mit einem feineren Filterabstand zu formen, indem eine FFT (124) mit einem größeren Abmaß durchgeführt wird,
(9.6) Bestimmen des Spitzenwertfilters (126) in der Dopplerfilterband mit einem feineren Filterabstand,
(9.7) Erzeugen der dem Spitzenwertfilter entsprechendem Progression der linearen Phase (127),
(9.8) Subtrahieren der linearen Phase von dem über einen Bandpaß gefilterten Entfernungselement,
(9.9) Berechnen des Arcustangens (130) des Signales, das sich aus der Subtraktion der linearen Phase von dem über einen Bandpaß gefilterten Entfernungselement ergibt, um die nicht-lineare verbleibende Phase (132) zu bestimmen,
(9.
10) Erzeugen eines Phasenreferenzsignales aus der nicht-linearen verbleibenden Phase,
(9.
11) Anwenden des Phasenreferenzsignales auf die bezüglich der Entfernung komprimierten Daten und Erzeugen eines korrigierten SAR-Bildes.
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