分布式SAR動(dòng)目標(biāo)成像技術(shù)研究.pdf

1、分布式 SAR(Synthetic Aperture Radar)是一種嶄新的雷達(dá)體制，它是由多顆衛(wèi)星構(gòu)成的星座，各SAR之間協(xié)同合作能夠共同完成單星SAR不能完成的任務(wù)。分布式 SAR通過(guò)合理的安排構(gòu)型能夠?qū)崿F(xiàn)更高分辨率的成像、提高動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)性能以及實(shí)現(xiàn)地形三維成像。星載分布式 SAR可以實(shí)現(xiàn)全天候、全天時(shí)的對(duì)地觀(guān)測(cè)，具有很大的軍用和民用價(jià)值。
　　針對(duì)分布式 SAR動(dòng)目標(biāo)成像技術(shù)，本文對(duì)各環(huán)節(jié)進(jìn)行系統(tǒng)的研究。首先提出分布式 S

2、AR動(dòng)目標(biāo)信號(hào)處理的流程，并針對(duì)處理過(guò)程中遇到的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行深入的研究。在建立分布式 SAR動(dòng)目標(biāo)回波信號(hào)模型的基礎(chǔ)上，對(duì)其信號(hào)特點(diǎn)進(jìn)行分析和探討。
　　動(dòng)目標(biāo)由于自身的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致分布式 SAR接收的回波信號(hào)間的相對(duì)頻率偏差與靜止目標(biāo)不相同，因此不能根據(jù)基線(xiàn)關(guān)系確定動(dòng)目標(biāo)回波信號(hào)間的頻譜偏移。對(duì)此，本文提出對(duì)分布式 SAR的圖像進(jìn)行干涉處理，利用干涉相位條紋的瞬時(shí)頻率精確估計(jì)分布式 SAR動(dòng)目標(biāo)信號(hào)的頻譜偏移。該方法不僅估計(jì)精度高，

3、而且突破以往獲取分布式 SAR信號(hào)頻偏必需基線(xiàn)和構(gòu)型等先驗(yàn)知識(shí)的束縛，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和操作性。在得到分布式 SAR動(dòng)目標(biāo)信號(hào)頻偏后，可以通過(guò)頻譜合成方法融合分布式 SAR動(dòng)目標(biāo)的信息，擴(kuò)展動(dòng)目標(biāo)信號(hào)的頻譜，從而提高動(dòng)目標(biāo)成像的分辨率。
　　SAR動(dòng)目標(biāo)成像時(shí)由于目標(biāo)運(yùn)動(dòng)引起多普勒調(diào)頻率的變化致使方位壓縮失效，在圖像中表現(xiàn)為方位散焦。傳統(tǒng)的動(dòng)目標(biāo)聚焦思路是通過(guò)估計(jì)動(dòng)目標(biāo)的參數(shù)調(diào)整方位匹配壓縮函數(shù)完成動(dòng)目標(biāo)聚焦的。本文深入研究動(dòng)目標(biāo)

4、散焦圖像中存在的相位誤差，提出對(duì)散焦圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行譜分解處理得到實(shí)現(xiàn)動(dòng)目標(biāo)聚焦的相位校正函數(shù)，從而完成動(dòng)目標(biāo)聚焦。譜分解聚焦(SDF)方法能夠避免動(dòng)目標(biāo)參數(shù)估計(jì)等中間環(huán)節(jié)引入的積累誤差，進(jìn)而提高聚焦效率和聚焦質(zhì)量。
　　分布式 SAR成像通過(guò)信號(hào)處理技術(shù)可以提高成像分辨率，但在目標(biāo)相距很近時(shí)容易出現(xiàn)目標(biāo)信號(hào)相互干擾的現(xiàn)象，降低圖像質(zhì)量。對(duì)此，本文采用幅度相位譜估計(jì)方法替代傳統(tǒng) FFT估計(jì)信號(hào)頻譜，并利用InSAR干涉技術(shù)將其推廣至可