掃描模式合成孔徑雷達(dá)成像算法研究.pdf

1、合成孔徑雷達(dá)（SAR）是一種可在各種天氣條件下全天候工作的有源微波傳感器，它利用雷達(dá)運(yùn)動(dòng)以合成大的天線孔徑來獲得方位向高分辨率，是現(xiàn)代雷達(dá)技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。掃描合成孔徑雷達(dá)（ScanSAR）以犧牲方位向分辨率的方式獲得寬測(cè)繪帶，通過處理方位向存在間隙的回波數(shù)據(jù)，可得到連續(xù)的中低分辨率的雷達(dá)圖像，克服了傳統(tǒng)條帶模式成像寬度較窄的缺點(diǎn)。ScanSAR作為一種寬幅成像模式，目前已被多個(gè)星載SAR系統(tǒng)采用。本文對(duì)掃描模式SAR的系統(tǒng)參數(shù)、

2、回波仿真成像和子圖像拼接等方面做了研究。主要工作如下：
　?。?）基于傳統(tǒng)條帶SAR模式，分析并研究了掃描SAR信號(hào)采集過程，研究了掃描模式SAR成像的特點(diǎn)，研究了Burst模式的數(shù)據(jù)特性。分析并討論了Burst模式成像特有的方位向扇貝效應(yīng)產(chǎn)生的原理，研究了扇貝效應(yīng)的處理方法。
　?。?）推導(dǎo)了掃描SAR成像信號(hào)處理的數(shù)學(xué)模型，研究了掃描SAR模式的時(shí)序關(guān)系。分析并推導(dǎo)了掃描SAR的測(cè)繪帶寬、分辨率、模糊度等重要系統(tǒng)參數(shù)。<

3、br>　　（3）研究了ScanSAR信號(hào)采集幾何模型，推導(dǎo)了Burst模式下點(diǎn)目標(biāo)回波信號(hào)的表達(dá)式，深入分析了回波特性和點(diǎn)目標(biāo)的多普勒歷程，詳細(xì)討論了 ScanSAR回波方位向部分的匹配濾波過程及目標(biāo)成像的方位壓縮響應(yīng)。
　　（4）研究了全孔徑、譜分析和ECS三種適用于星載ScanSAR的成像算法，對(duì)各算法的信號(hào)相位保持能力作了分析，并仿真驗(yàn)證了各算法的有效性。通過仿真結(jié)果的對(duì)比和分析，對(duì)不同算法的性能差異以及適用范圍。
　

4、　（5）介紹了具有掃描模式的星載 SAR平臺(tái)的基本情況和相關(guān)參數(shù)，分析比較了 ASAR平臺(tái)條帶模式和掃描模式的差異。首先分析了條帶式和 Burst模式的SAR數(shù)據(jù)方位向頻譜特征，然后針對(duì) ScanSAR子圖像拼接問題，研究了相干多Burst的拼接方法，并用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的成像拼接結(jié)果驗(yàn)證了算法的有效性。分析了ScanSAR實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，研究了具體的成像流程，通過對(duì)ScanSAR實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)成像，得到各部分子場(chǎng)景的成像結(jié)果，最后通過圖像拼接得到完