圓周SAR成像及運動補償方法研究.pdf

1、圓周SAR（Circular SAR,CSAR）是一種新型的三維合成孔徑雷達(dá)成像模式，可以全天時、全天候?qū)δ繕?biāo)360°三維成像，在軍事偵察、地形測繪、安全檢查等領(lǐng)域擁有廣泛的應(yīng)用前景。本文針對現(xiàn)有的圓周SAR系統(tǒng)成像算法和運動補償方法中成像精度差，算法效率差的問題進行研究，論文的主要研究內(nèi)容及貢獻(xiàn)如下：
　　1、本文首先闡述了圓周SAR成像系統(tǒng)的基本原理，包括：在遠(yuǎn)場平面波假設(shè)下圓周SAR時域和頻域的回波模型和圓周SAR的三維分辨

2、率公式。介紹了常用的圓周SAR成像算法：波數(shù)域成像算法和后向投影算法。最后，闡述了后向投影自聚焦算法。
　　2、研究了基于分維重建的圓周SAR三維成像算法。該算法對場景分維，并運用正交匹配追蹤算法（OMP）對場景中每一維數(shù)據(jù)進行稀疏重構(gòu)，最后將各維稀疏重構(gòu)后的結(jié)果重建得到三維成像結(jié)果。本文通過仿真數(shù)據(jù)和實測數(shù)據(jù)得到成像結(jié)果，并與后向投影三維成像算法成像結(jié)果相比，驗證了該算法成像結(jié)果分辨率更高，在實際應(yīng)用中具有優(yōu)勢。
　　3、

3、研究了圓周SAR三維快速成像算法。闡述了基于GPU的二維后向投影算法并行化實現(xiàn)方法，并將算法擴展到三維，完成了一種基于GPU并行化的圓周SAR三維快速后向投影成像算法。本文利用仿真數(shù)據(jù)和實測數(shù)據(jù)得到成像結(jié)果，并與傳統(tǒng)CPU處理的后向投影算法成像結(jié)果相比，驗證了該算法極大的提高了圓周SAR系統(tǒng)的三維成像效率，在實際應(yīng)用中具有優(yōu)勢。
　　4、提出了一種基于子孔徑合成的圓周SAR后向投影自聚焦算法。該算法將子孔徑技術(shù)與后向投影自聚焦算法

4、相結(jié)合，解決了在圓周SAR成像中，目標(biāo)雷達(dá)散射系數(shù)（RCS）隨觀測角變化導(dǎo)致后向投影自聚焦算法成像分辨率差的問題。本文通過仿真數(shù)據(jù)和實測數(shù)據(jù)得到成像結(jié)果，并與后向投影自聚焦算法成像結(jié)果進行比較，驗證了該算法在實際應(yīng)用中具有優(yōu)勢。
　　5、提出了一種基于子圖像合成的最小熵自聚焦算法，該算法將子圖像融合技術(shù)與最小熵自聚焦算法相結(jié)合，解決了在圖像中沒有明顯強點情況下對圓周SAR圖像聚焦的問題，并通過仿真數(shù)據(jù)和實測數(shù)據(jù)驗證了該算法在實際應(yīng)