聚束模式SAR大場景成像算法研究.pdf

1、聚束模式合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar, SAR)是一種具有極高分辨率的雷達系統(tǒng)。聚束模式下，通過調(diào)整天線指向使得波束持續(xù)照射固定場景，可以突破天線波束寬度對合成孔徑長度的限制，從而獲得非常高的方位向分辨率。另一方面，隨著合成孔徑長度的增加和分辨率的提高，目標的越分辨單元走動( Migration Through Range Cell, MTRC)也會隨之加劇。MTRC 會造成圖像的失真和散焦，不僅降低圖

2、像質(zhì)量，而且是限制成像區(qū)大小的重要因素。因此高分辨率、大成像區(qū)的聚束SAR 成像算法對MTRC 補償?shù)囊蠛芨摺?本文討論了聚束模式信號處理中廣泛應用的極坐標格式算法(Polar formatalgorithm, PFA)和距離徙動算法(Range Cell Migration, RMA)，以及新出現(xiàn)的大場景極坐標格式算法(Widefield Polar Format Algorithm, WPFA)和差分多普勒頻率算法(Dif

3、ferential Doppler Algorithm, DDA)。這些算法在對回波信號的運動補償、信號的存放格式、信號相位歷史所在的坐標系、MTRC 補償?shù)确矫娌槐M相同，因此它們在圖像質(zhì)量、計算量、算法復雜度和應用范圍等方面的性能也各不相同。 PFA 沒有完全補償MTRC，剩余的相位就造成了距離彎曲現(xiàn)象。距離彎曲極大的限制了PFA 的成像區(qū)半徑和應用范圍。通常采用圖像域插值的方法校正幾何失真，而利用空變?yōu)V波器使散焦的點重新聚焦