合成孔徑雷達(dá)成像運(yùn)動補(bǔ)償與算法研究.pdf

1、由于微波成像技術(shù)的全天時,全天候的特點(diǎn),它在民用和軍用領(lǐng)域有著重要的作用。其中合成孔徑雷達(dá)技術(shù)在三十多年的發(fā)展中取得了重大科技成果和技術(shù)突破。雷達(dá)波束照射方向與傳感裝置運(yùn)動方向垂直,天線發(fā)射線性調(diào)頻信號經(jīng)過地表反射后接收到存儲器中。SAR有多種工作模式,條帶SAR:雷達(dá)平臺勻速運(yùn)動,天線的指向保持不變。這種工作模式是對地面的一個條帶進(jìn)行成像。掃描SAR:這種工作模式與條帶模式的區(qū)別在于天線會沿著距離向進(jìn)行多次掃描。聚束SAR:為了對較感

2、興趣區(qū)域進(jìn)行精確成像,通過控制天線的波束指向來實(shí)現(xiàn)。ISAR:SAR的工作模式是目標(biāo)靜止雷達(dá)運(yùn)動,而ISAR是目標(biāo)移動雷達(dá)靜止。雙基地SAR:在這種工作模式下,接收機(jī)和發(fā)射機(jī)處于不同的位置。干涉SAR:通過復(fù)數(shù)圖像的后處理來提取地形高度和位移,再通過相鄰位置的復(fù)數(shù)圖像共軛相乘后就能得到等高度的干涉圖。內(nèi)容如下:
　　1、SAR成像涉及的基礎(chǔ)知識。SAR的工作原理,幾何關(guān)系,回波模型和關(guān)于信號處理的知識,包括循環(huán)卷積,傅里葉變換,脈

3、沖壓縮等等。
　　2、SAR成像算法。RDA算法是SAR成像的基礎(chǔ)算法,也是效率較高的一種算法。在成像過程還需要解決距離徙動的問題。除此之外SAR成像算法還有Chirp Scaling算法,ωK算法等。但是這些算法都是基于距離多普勒算法發(fā)展出來的。本文結(jié)合RDA和CSA的優(yōu)缺點(diǎn),設(shè)計出一種計算量相對較小,成像質(zhì)量較好的成像方法。
　　3、多普勒模糊對距離徙動校正的影響。當(dāng)SAR工作于斜視模式時,多普勒頻率的最大值可能超過方位

4、采樣率(PRF)而產(chǎn)生多普勒頻譜混疊,從而對距離徙動校正產(chǎn)生不利的影響,本文對這個問題給予了解決。
　　4、多普勒中心估計,多普勒調(diào)頻率估計。多普勒參數(shù)估計是SAR成像必不可少的步驟,當(dāng)系統(tǒng)給出的多普勒參數(shù)精度不夠時,需要在回波數(shù)據(jù)中估計出多普勒參數(shù)估計。多普勒中心估計的方法采用相位差分法。多普勒調(diào)頻率估計采用一種改進(jìn)的圖像偏置算法,減少計算量的同時保持較準(zhǔn)確的估計精度。
　　5、根據(jù)多普勒參數(shù)進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償。首先擬合出多普勒