基于實(shí)測數(shù)據(jù)的機(jī)載SAR成像算法研究.pdf

1、合成孔徑雷達(dá)(SAR)成像可以獲取高分辨率圖像,它提高了雷達(dá)的信息獲取能力和信息感知能力,目前機(jī)載SAR已經(jīng)成為獲取地面圖像的一種較為常用手段。本文主要依據(jù)實(shí)驗(yàn)室兩套機(jī)載SAR實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行成像算法的研究與實(shí)現(xiàn),在對比各種算法成像效果的基礎(chǔ)上總結(jié)它們的適用條件及優(yōu)缺點(diǎn),具有現(xiàn)實(shí)意義。本文共分六章,首先回顧了機(jī)載合成孔徑雷達(dá)的一些基本問題,介紹了合成孔徑雷達(dá)的基本原理、距離向和方位向分辨率、距離徙動(dòng)、聚焦深度、駐定相位原理等理論基礎(chǔ)。然后從

2、傳統(tǒng)RD算法入手分析成像機(jī)理并進(jìn)行點(diǎn)目標(biāo)仿真,實(shí)現(xiàn)實(shí)測數(shù)據(jù)成像；繼而深入研究標(biāo)準(zhǔn)CS算法、非線性CS算法、RMA算法、多視算法以及目前較為前沿的超分辨算法,完成實(shí)測數(shù)據(jù)成像。從成像過程來看,在正側(cè)視的情況下,距離徙動(dòng)很小,各種成像算法都能夠得到高質(zhì)量的目標(biāo)二維像；在斜視角不大的情況下,包含二次距離壓縮的RD算法仍然具有較好的性能,但是需要內(nèi)插,增大了運(yùn)算量；在大斜視角的情況下,RD算法可能無法成像,理想的波數(shù)域算法具有理論上最佳的性能,

3、但是對頻域插值精度要求高,使得運(yùn)算量十分巨大,成像質(zhì)量應(yīng)以非線性CS算法最佳,RMA成像效果和標(biāo)準(zhǔn)CS算法成像效果相近。雖然兩套數(shù)據(jù)都屬于正側(cè)視場景成像,但是在飛行過程中,載機(jī)不可避免的要受到各種擾動(dòng)影響,帶來的運(yùn)動(dòng)誤差導(dǎo)致成像質(zhì)量下降。為了方位向更好的聚焦,本文在研究了各種相位誤差對點(diǎn)目標(biāo)脈沖響應(yīng)的影響后,分別對實(shí)測數(shù)據(jù)采用頻譜能量均衡法和子孔徑相關(guān)法來進(jìn)行多普勒中心頻率和調(diào)頻率的估值,并根據(jù)得到的多普勒參數(shù)計(jì)算出載機(jī)的速度和雷達(dá)天線