臨近空間寬域高分辨SAR成像技術(shù)研究.pdf

1、臨近空間(Near-space)一般指高度為20~100千米之間的區(qū)域，而臨近空間合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一種新型遙感SAR，通過搭載在氣球、飛艇或機(jī)動(dòng)飛行器等臨近空間平臺(tái)上來獲取地面目標(biāo)二維高分辨率圖像。
　　論文以臨近空間快速平臺(tái)SAR為研究背景，開展了臨近空間方位多波束SAR成像技術(shù)和分布式SAR成像技術(shù)研究。在分析非均勻采樣對(duì)方位向成像影響的基礎(chǔ)上，提出了一種基于分?jǐn)?shù)階傅立

2、葉變換的方位多波束非均勻信號(hào)頻譜重構(gòu)算法；將方位多波束技術(shù)與距離向?qū)拵盘?hào)合成技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了臨近空間寬測(cè)繪帶高分辨率SAR成像；提出了一種基于Legendre展開的非線性CS成像算法，實(shí)現(xiàn)了臨近空間分布式SAR高精度成像。論文主要包括以下內(nèi)容：
　　1.針對(duì)臨近空間單平臺(tái)SAR，研究了基于偏移相位中心的方位多波束成像技術(shù)。建立了單發(fā)多收和多發(fā)多收成像信號(hào)模型，實(shí)現(xiàn)了均勻采樣條件下方位多波束成像。分析了非均勻采樣對(duì)方位向成像的影

3、響，提出了一種基于分?jǐn)?shù)階傅立葉變換的方位多波束非均勻信號(hào)頻譜重構(gòu)算法，并通過仿真驗(yàn)證了算法的有效性。分析了方位向多普勒模糊產(chǎn)生的原因，研究了基于等效相位中心的空域?yàn)V波解模糊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了方位向?qū)拵盘?hào)的合成。
　　2.將方位多波束技術(shù)與距離向?qū)拵盘?hào)合成技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了臨近空間寬測(cè)繪帶高分辨率SAR成像。詳細(xì)推導(dǎo)了距離向?qū)拵盘?hào)合成和非線性CS成像算法，并通過點(diǎn)目標(biāo)的正側(cè)視和斜視成像結(jié)果驗(yàn)證了該方法的有效性。
　　3.針對(duì)臨

4、近空間分布式SAR成像技術(shù)特點(diǎn)，提出了一種基于Legendre展開的非線性CS成像算法。文中給出了NCS調(diào)頻率，Chirp Scaling操作因子以及距離向和方位向壓縮等關(guān)鍵函數(shù)的表達(dá)式。在斜視角為0°，30°，45°和50°的情況下分別用基于Legendre展開的NCS成像算法和用基于Taylor展開的NCS成像算法對(duì)點(diǎn)目標(biāo)進(jìn)行成像。通過對(duì)比仿真結(jié)果，得出了在臨近空間SAR大斜視工作模式下，Legendre多項(xiàng)式有效的改善了NCS算法