1.一种车载多普勒分集MIMO合成孔径雷达时域成像方法,其特征在于,所述方法包括:采集以预设的速度沿直线轨迹运动的MIMO合成孔径雷达向目标发射的线性调频信号的回波数据,其中,所述MIMO合成孔径雷达的不同发射机具有不同的DDM编码;针对所述回波数据进行多普勒滤波得到每一通道对应的回波数据,并针对每一通道对应的回波数据进行距离向傅里叶变换以得到该通道对应的变换后的回波矩阵,以及按照预设算法将所述变换后的回波矩阵投影到二维成像坐标系内以得到该通道的二维成像结果;将所述MIMO合成孔径雷达的合成孔径依序划分为多个子孔径,针对每一所述子孔径,将该子孔径对应的所有所述通道的二维成像结果进行合成得到该子孔径对应的成像结果;将所有所述子孔径对应的所述成像结果进行融合得到所述合成孔径对应的总的成像结果;所述针对每一通道对应的回波数据进行距离向傅里叶变换以得到该通道对应的变换后的回波矩阵,并按照预设算法将所述变换后的回波矩阵投影到二维成像坐标系内以得到该通道的二维成像结果包括:(1)基于该通道对应的所述回波矩阵估计该通道对应的多普勒中心频率以及多普勒调频率;(2)基于所述多普勒中心频率以及所述多普勒调频率确定该通道对应的雷达当前航行速度估计值;(3)针对每个所述二维成像坐标系下的像素点,根据该像素点在所述二维成像坐标系下的坐标值确定该像素点对应的距离单元索引,并基于所述当前航行速度估计值确定该像素点的相干累加所需的补偿相位因子;(4)针对每个所述像素点,根据其对应的补偿相位因子以及距离单元索引和所述变换后的回波矩阵进行相干累加以得到该像素点的成像值。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述针对所述回波数据进行多普勒滤波得到每一通道对应的回波数据包括:针对所述MIMO合成孔径雷达的每个通道,设该通道由第p个发射机以及第q个接收机组成,则通过如下方式得到该通道对应的回波数据:针对所述第q个接收机接收到的回波数据 ,沿第m行做离散傅里叶变换得到:根据上式对回波数据 进行多普勒域滤波以分离出该通道对应的回波数据 其中,m为单个脉冲内采样点索引,n为脉冲索引,且n=1,2……N,j为虚数单位,h为多普勒单元索引, ,φ p 为多普勒调制相位,PRF为脉冲重复频率。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,针对每一所述子孔径,将该子孔径对应的所有所述通道的二维成像结果进行合成得到该子孔径对应的成像结果包括:根据所述MIMO合成孔径雷达的成像范围内的感兴趣区域的主波束指向以及波束宽度确定每一通道对应的权重系数;将所述每一通道的像素点乘以该通道对应的权重系数后得到每一通道对应的权重图像;将所有通道对应的权重图像进行合成得到该子孔径对应的成像结果。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于该通道对应的回波矩阵估计该通道对应的多普勒中心频率包括:针对该通道对应的所述回波矩阵的每个行向量,设该行向量为S a ,则通过执行如下操作估计该通道对应的多普勒中心频率:按照下式对该行向量S a 进行自相关以得到该行向量对应的自相关矩阵R a ;R a =S a *S * a /N 0 ;其中,N 0 表示所述回波矩阵的列数,S * a 是S a 的共轭转置;根据下式确定该通道对应的所述多普勒中心频率f dc :其中,A为回波矩阵的行数,R a ′ 是R a 的逆傅里叶变换后的矩阵,angle()表示取相位操作,f s 是该通道对应的接收机的采样频率。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据下式确定该通道对应的所述多普勒调频率估计值γ d :其中,γ为调频率,PRF为脉冲重复频率,N为脉冲索引,∆R为通过所述回波矩阵计算得到的前后视图的移动量。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述多普勒调频率以及所述多普勒中心频率确定该通道对应的所述雷达当前航行速度估计值包括:根据下式确定所述雷达当前航行速度估计值:其中,v为所述雷达当前航行速度估计值,R 0 为场景中心距离,λ为所述MIMO合成孔径雷达的载频对应的波长,f dc 为所述通道对应的多普勒中心频率,γ d 为所述通道对应的多普勒调频率估计值。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法,其特征在于,所述按照预设算法将所述变换后的回波矩阵投影到二维成像坐标系内以得到该通道的二维成像结果包括:按照预设的网格划分模式将所述MIMO合成孔径雷达的成像区域划分成网格以构成所述二维成像坐标系,并且所述网格中的每个网格元素分区构成一个所述像素点。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述针对每个所述二维成像坐标系下的像素点,根据该像素点在所述二维成像坐标系下的坐标值确定该像素点对应的距离单元索引,包括:按照下式计算第n个脉冲内雷达天线相位中心到像素点x,y的斜距R n (x,y):其中,y为该像素点的纵坐标,x是该像素点的横坐标,v为所述雷达当前航行速度估计值,PRF为脉冲重复频率;根据下式确定第n个脉冲下该像素点对应的所述距离单元索引Id n :其中,∆r为采样前的信号采样间隔,β为插值倍数, 表示向上取整操作。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,针对每个所述二维成像坐标系下的像素点,基于所述当前航行速度估计值确定该像素点的相干累加所需的补偿相位因子包括:根据该像素点对应的所述斜距确定该像素点的相干累加所需的所述补偿相位因子。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述根据该像素点对应的所述斜距确定该像素点的相干累加所需的所述补偿相位因子包括:根据下式确定第n个脉冲下该像素点对应的所述补偿相位因子φ n :其中,R n (x,y)为第n个脉冲内雷达天线相位中心到像素点x,y的斜距,λ为所述MIMO合成孔径雷达的载频对应的波长。
11.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述针对每个所述像素点,根据其对应的补偿相位因子以及距离单元索引以及所述变换后的回波矩阵进行相干累加以得到该像素点的成像值包括:根据下式计算每一所述像素点对应的所述成像值:其中,I表示第n个脉冲下该像素点对应的成像值,s r (Id,n)表示所述变换后的回波矩阵s r 中该第n个脉冲下该像素点对应的距离单元索引Id n 所指示的矩阵元素,j为虚数单位,φ n 为第n个脉冲下该像素点对应的所述补偿相位因子。
12.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述网格中的每个网格元素分区的面积不大于所述MIMO合成孔径雷达的最小分辨面积。