陣列三維SAR快速成像方法研究.pdf

1、陣列三維SAR（LASAR，Linear Array SAR）作為一種具有三維分辨能力的新體制雷達，可以彌補傳統(tǒng)SAR中的陰影遮擋和空間模糊等缺陷，在現(xiàn)代軍事和民用方面有著廣闊的應用前景，而研究其成像方法具有重要意義。針對三維成像數(shù)據(jù)量大的問題，本文主要研究陣列三維SAR的時域快速成像算法，并將其利用GPU（Graphic Processing Unit）并行化處理，具體的研究內容及創(chuàng)新如下：
　　介紹陣列三維SAR成像系統(tǒng)的基本

2、理論以及不同陣元發(fā)射接收模式下的距離歷史及信號回波模型；利用模糊函數(shù)給出陣列三維SAR各個方向上的分辨率；介紹三維時域 BP算法和三維頻域 RD算法的具體步驟，并進行比較；簡要闡述了GPU并行化原理及相應的GPU編程理論。
　　研究三維快速因式分解BP成像算法。首先介紹傳統(tǒng)二維快速因式分解BP算法，然后將其擴展到三維，建立成像空間模型，分析其由于距離近似帶來的最大誤差并以此確定分辨率選取準則；比較該算法與傳統(tǒng)三維 BP成像算法的運

3、算量；通過仿真實驗證明該算法可以在保證一定的成像精度下大幅提高成像效率。
　　提出一種基于多分辨率的非均勻面陣快速因式分解BP算法。對于非均勻面陣三維成像，提出在劃分子面陣時，不同的子面陣根據(jù)其中陣元的分布情況設置不同的分辨率，最后再利用目標分辨率進行子圖像的融合，最大程度的挖掘算法效率。通過仿真實驗進行對比，該算法比設置統(tǒng)一分辨率的快速算法有一定的效率提高。
　　改進三維快速因式分解BP算法使其適合于直角坐標系。對極坐標系

4、下的三維快速因式分解BP算法進行改進，通過更簡單的圖像合成方法，使該算法能夠適用于直角坐標系，仿真實驗證明了所提算法可以更高效更方便的實現(xiàn)快速因式分解BP算法。
　　提出一種基于子孔徑逼近的快速因式分解BP算法及GPU并行化方法。針對三維成像空間特有的稀疏特性，利用上一級圖像提取出包含散射目標的感興趣區(qū)域，剔除無用計算量，減少子圖像融合時的插值次數(shù)，逐級迭代逼近真實目標。仿真實驗證明所提算法可以進一步提高原始快速因式分解BP算法的