多通道SAR成像處理技術(shù)研究.pdf

1、合成孔徑雷達(dá)（Synthetic Aperture Radar，SAR）是一種高分辨成像雷達(dá)，能夠?qū)崟r(shí)成像，其原理是通過脈沖壓縮技術(shù)采用匹配濾波，實(shí)現(xiàn)距離向高分辨率，利用合成孔徑技術(shù)通過雷達(dá)載體的運(yùn)動(dòng)來模擬等效的大孔徑天線，獲得沿平臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向的方位向高分辨率。
　　與單通道SAR系統(tǒng)相比，多通道SAR因增加了通道數(shù)目而使回波數(shù)據(jù)有了冗余，系統(tǒng)自由度增加，能夠獲取更多目標(biāo)的細(xì)節(jié)信息，適用于高分辨率成像和目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)研究。多通道系統(tǒng)具

2、有數(shù)據(jù)利用率高、系統(tǒng)成本低、靈活性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，本文以此為背景，將子帶拼接技術(shù)和旁瓣抑制技術(shù)同時(shí)應(yīng)用到多通道SAR系統(tǒng)中，研究提出了基于 IEEE_802.11協(xié)議的多通道子帶合成方法和基于雙沖激因式分解的旁瓣抑制技術(shù)，本文主要的工作內(nèi)容與創(chuàng)新如下：
　　1、給出了SAR成像的相關(guān)基本理論以及BP成像算法的原理。首先，介紹了SAR成像的回波信號(hào)模型；其次，分析了SAR二維分辨率原理，明確了提高LFM信號(hào)帶寬是實(shí)現(xiàn)SAR距離向高分辨率的

3、關(guān)鍵所在；然后介紹了一些模糊函數(shù)理論；最后，分析了后向投影算法的原理及其步驟，闡述了其與其他頻域算法相比的主要優(yōu)勢(shì)。
　　2、研究了兩種多通道子帶合成方法。我們發(fā)現(xiàn)IEEE_802.11ac的基帶結(jié)構(gòu)類似于SAR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，并且其頻率覆蓋范圍能滿足高分辨率SAR成像的要求。基于Wi-Fi協(xié)議開發(fā)低成本高分辨率SAR系統(tǒng)的可行性研究，為了獲得更高的距離向分辨率，提出了基于IEEE_802.11ac協(xié)議的多通道子帶合成方法。首先，簡(jiǎn)要

4、闡述了Wi-Fi協(xié)議和SAR系統(tǒng)的關(guān)系以及子帶拼接技術(shù)的兩種合成信號(hào)；其次，研究了在信號(hào)域的多通道子帶拼接方法，推導(dǎo)了該方法具體的步驟；通過仿真結(jié)果驗(yàn)證了該方法可以有效地提高距離向分辨率，精度約能達(dá)到0.5米。然后，介紹了圖像域多通道子帶拼接方法，簡(jiǎn)要描述了該方法的步驟。最后，分別仿真分析了在兩種子帶合成方法中，通道延時(shí)誤差和通道幅相誤差對(duì)成像結(jié)果的影響。
　　3、提出了一種基于雙沖激因式分解的旁瓣抑制方法。在基于 IEEE_80

5、2.11ac協(xié)議的多通道子帶拼接方法中，由于頻譜間隙的存在，與傳統(tǒng)的 SAR系統(tǒng)相比，合成結(jié)果會(huì)產(chǎn)生更高旁瓣，我們需要采用旁瓣抑制技術(shù)來加以處理，因此，介紹了旁瓣抑制中經(jīng)典的方法加窗處理。然而，由于系統(tǒng)失真和相位噪聲的存在，系統(tǒng)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)（PSF）的實(shí)際旁瓣是不規(guī)則的，甚至是不可分的，這可能會(huì)嚴(yán)重降低基于辛格函數(shù)的加窗處理的性能。針對(duì)加窗法的局限性，提出了基于雙沖激因式分解的旁瓣抑制方法來處理很多不可分的問題。與其他方法相比，在迭代之前