前視雙基地SAR成像算法及運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償研究.pdf

1、前視雙基地合成孔徑雷達(dá)(Bistatic Forward-looking Synthetic Aperture Radar, BFSAR)作為一種特殊配置模式下的雙基地 SAR系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)載機(jī)前方區(qū)域的高分辨率成像，有效地解決了傳統(tǒng)SAR成像中的固有盲區(qū)問(wèn)題，在軍用和民用領(lǐng)域都展現(xiàn)出了非常廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文在傳統(tǒng)雙基地SAR系統(tǒng)的研究基礎(chǔ)上，對(duì)前視雙基地SAR系統(tǒng)的基本原理、成像算法和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)葍?nèi)容進(jìn)行了深入研究。文章

2、利用精確的曲線(xiàn)擬合提高了傳統(tǒng)前視Chirp Scaling算法的空變性聚焦能力；通過(guò)消除前視ISFFT算法中的高階空變誤差，改善了 ISFFT算法在場(chǎng)景遠(yuǎn)距離點(diǎn)處的聚焦性能；研究并推導(dǎo)了結(jié)合運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)那耙昐AR成像算法，有效地解決了運(yùn)動(dòng)誤差對(duì)前視雙基地SAR成像造成的影響。本文的主要工作概括如下：
　　1.研究了前視雙基地SAR系統(tǒng)的基本原理及其回波信號(hào)模型。在建立前視雙基地SAR系統(tǒng)空間幾何模型的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)并分析了前視模式下的

3、雙基距離歷史，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的多普勒特性與空間分辨率特性的研究，推導(dǎo)出前視雙基地SAR的回波信號(hào)模型。
　　2.研究了一種改進(jìn)的前視雙基地Chirp Scaling成像算法。首先將回波信號(hào)的二維頻譜進(jìn)行距離頻率的高次展開(kāi)，補(bǔ)償高階相位項(xiàng)對(duì)前視SAR成像的影響，然后采用曲線(xiàn)擬合方法得到改進(jìn)的二維頻譜表達(dá)式，并借助頻譜中各階相位項(xiàng)關(guān)于距離空變量的解析表達(dá)式，更好地實(shí)現(xiàn)了距離徙動(dòng)校正和方位多普勒調(diào)制項(xiàng)的空變性補(bǔ)償，提高了算法的空變性聚焦能力

4、。
　　3.研究了一種改進(jìn)的前視雙基地ISFFT成像算法。首先對(duì)回波二維頻譜中的頻率高次項(xiàng)進(jìn)行補(bǔ)償，接著進(jìn)行距離壓縮、二次距離壓縮和參考點(diǎn)處的統(tǒng)一相位補(bǔ)償，然后利用曲線(xiàn)擬合得到方位多普勒調(diào)制項(xiàng)的精確展開(kāi)式，消除傳統(tǒng) ISFFT算法中的高階空變誤差，并通過(guò)相應(yīng)的尺度逆傅里葉變換(Inverse Scaled Fast Fourier Transform, ISFFT)處理實(shí)現(xiàn)了距離徙動(dòng)校正和方位多普勒調(diào)制項(xiàng)的空變性補(bǔ)償，有效地改善了