合成孔徑雷達自聚焦算法的研究.pdf

1、合成孔徑雷達(SAR)是以多普勒頻移理論和脈沖相參為基礎的合成孔徑技術，其突破了實孔徑天線對方位向分辨力的限制，與脈沖壓縮技術相結合，實現(xiàn)了遠距離目標的二維高分辨成像。隨著SAR技術的飛速發(fā)展，人們用其獲得了高分辨率的圖像，同時對SAR成像的要求也愈來愈高，人們迫切希望獲得更高分辨率的圖像。多年來，在SAR成像領域，人們一直致力于尋找更行之有效的自聚焦方法，以滿足不斷提高的分辨率的要求。本文就SAR信號處理中有關成像算法、自聚焦技術方面

2、內(nèi)容進行了認真的研究，在此基礎上大膽提出和驗證了新的自適應算法，有效的提高了SAR的成像質(zhì)量。 本文研究的是SAR成像中的自聚焦技術，而傳統(tǒng)的自聚焦算法主要是應用在方位向回波相位殘差的處理（當然它完全是可以應用在距離向的處理上的），但是當它運用在方位向回波相位殘差的處理時，它的一個最重要的前提條件就是：方位向和距離向的耦合已經(jīng)去除了，即距離向的走動和徙動已經(jīng)完全去除，同一個距離單元的數(shù)據(jù)都已經(jīng)完美的在一條直線上（復圖像域來看），

3、對于同一距離單元的數(shù)據(jù)單位來說可以用統(tǒng)一的參數(shù)模型來處理。但實際情況并非如此，由于雷達平臺運動參數(shù)受到外界影響（尤其是對機載平臺來說）并不能保持恒定的速度（大小和航行方向），加上實際處理中的一些近似應用，所以實際的自聚焦處理并不能達到最理想的狀況。 在對最常見的兩種合成孔徑雷達(SAR)成像算法深刻的分析和研究的基礎上（對距離多普勒成像算法(R-D)和Chirp Scaling成像算法（CS）分別進行了Matlab和C的仿真），

4、本研究又通過理論計算（對子孔徑算法(MD)和反射率偏移法（RMD）的比較）和仿真處理（對相位梯度自聚焦算法(PGA)的C仿真），對傳統(tǒng)的三類自聚焦算法進行了研究，包括了參數(shù)模型的MD，RMD算法，非參數(shù)模型的PGA算法以及最優(yōu)參搜索自聚焦技術。通過這些研究，不僅對整個成像過程中涉及到的一些關鍵參數(shù)有了更為清晰的認識，而且從各類自聚焦方法其處理角度的不同得到了有益的啟發(fā)。 本文將自聚焦的概念加以拓廣，提出了一種自適應成像算法。該算

5、法摒棄了傳統(tǒng)自聚焦算法對距離徙動已被完全糾正的假設，將自適應處理的時機前移到距離徙動校正階段，通過修正若干系統(tǒng)參數(shù)使得距離徙動被完美地校正，這些被修正的參數(shù)將被應用到后續(xù)的處理過程中。 在經(jīng)過對該算法的理論可行性進行了大量的數(shù)學分析，并且結合具體CS算法的成像過程給出了整個自適應成像過程的具體細節(jié)，將算法運用到了實際的處理中。對于獲得的結果，主要從算法內(nèi)部參數(shù)對成像的影響；自適應算法對初始值偏離實際值的數(shù)據(jù)的處理效果；自適應算法