高分辨雷達成像及處理方法研究.pdf

1、合成孔徑雷達(SAR)是一種具有高分辨率的成像雷達，能夠?qū)崟r地獲取大范圍的雷達圖像，其原理是通過脈沖壓縮技術(shù)實現(xiàn)距離向高分辨率，利用飛行載體的運動來形成虛擬大孔徑天線，從而獲得高方位分辨率的雷達圖像數(shù)據(jù)。
　　分辨率大小是衡量SAR系統(tǒng)的一個重要指標(biāo)，高分辨率代表著更多的地面目標(biāo)信息，可以對目標(biāo)進行更加精確地探測和識別。因此高分辨率SAR研究具有極其重要的應(yīng)用前景。同傳統(tǒng)的SAR成像處理技術(shù)相比，高分辨率對SAR成像處理技術(shù)和運動

2、補償方法提出了新的要求。
　　本文以此為背景，從提高距離向分辨率和運動補償兩個方面出發(fā)，研究了基于寬帶合成的距離向高分辨率處理技術(shù)和估計天線相位中心誤差的自聚焦 BP算法，所做的具體工作及創(chuàng)新如下：
　　1、首先介紹了SAR回波模型，介紹了脈沖壓縮技術(shù)和決定距離向分辨率的因素，分析了寬帶合成技術(shù)提高距離向分辨率的原理，說明了寬帶合成技術(shù)能有效地提高距離向分辨率。然后介紹了方位向高分辨率原理和常用的SAR成像算法，最后簡要地介

3、紹了誤差補償及自聚焦算法。
　　2、研究了步進頻SAR寬帶合成方法。首先，介紹了步進頻SAR頻域?qū)拵Ш铣煞椒ǖ幕驹?。根?jù)寬帶合成與距離壓縮的先后順序，將頻域?qū)拵Ш铣煞椒ǚ譃橄群铣珊髩嚎s和先壓縮后合成兩種方式。針對寬帶合成方法中的子帶重疊誤差提出了一種置零疊加的處理方法，詳細給出了該方法的原理及處理步驟，并結(jié)合仿真實驗論證了該置零疊加方法的有效性，并同已有的頻域滾降濾波的方法進行了對比，說明了置零疊加方法比頻域滾降濾波方法距離向

4、性能更優(yōu)。然后結(jié)合實測數(shù)據(jù)處理，說明了采用置零疊加處理的寬帶合成方法能有效提高距離向分辨率性能。
　　3、研究了一種適用于 BP算法的高精度運動誤差補償方法，即估計天線相位中心（APC）誤差的自聚焦BP算法。首先分析了相位誤差，建立了天線相位中心估計模型，提出了一種適用于BP算法的高精度運動誤差補償方法，在這種方法中，分別利用平均梯度和圖像熵作為圖像聚焦性能評判準則，采用坐標(biāo)下降法估計APC誤差，然后將校正的APC用于BP成像。由