基于雙調(diào)頻斜率波形的MIMO-SAR成像.pdf

1、多輸入多輸出(Multi-Input Multi-Output, MIMO)雷達(dá)作為一種新體制雷達(dá)技術(shù),已受到國內(nèi)外科研工作者的廣泛關(guān)注。由于其綜合利用陣列與分集技術(shù),引入了遠(yuǎn)多于傳統(tǒng)合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar, SAR)的等效觀測通道和處理信號的自由度,可以有效解決傳統(tǒng)SAR中高分辨率和寬測繪帶之間的矛盾。然而,由于MIMO雷達(dá)多收發(fā)陣列的結(jié)構(gòu)特點,傳統(tǒng)的雷達(dá)成像算法不能被直接利用,同時發(fā)射波形彼此

2、之間的相互干擾、MIMO雷達(dá)平臺的等效相位中心誤差、雷達(dá)的布陣方式都會對MIMO-SAR成像帶來巨大的影響。
　　針對這些問題,本文從MIMO-SAR的工作原理出發(fā),分別對MIMO雷達(dá)的波形優(yōu)化、波形加窗處理、MIMO的等效相位中心誤差和多輸入多輸出的雷達(dá)陣列布陣方法等展開了深入的研究。同時根據(jù)發(fā)射波形的特點,對成像算法進(jìn)行改進(jìn),并最終實現(xiàn)MIMO-SAR的高分辨率和寬測繪帶成像。論文的主要工作包括:
　　1.從MIMO雷達(dá)

3、發(fā)射波形的正交性、多普勒敏感性等方面綜合考慮,引入了一種雙調(diào)頻斜率波形的信號模型,并重點分析了該信號的互相關(guān)性、自相關(guān)性,以及多普勒特性。為提高該信號的脈沖壓縮性能,對波形進(jìn)行加窗優(yōu)化設(shè)計。
　　2.通過分析等效相位中心誤差對MIMO雷達(dá)成像的影響,構(gòu)建了等效相位中心的誤差模型,并給出了相應(yīng)的補(bǔ)償方法。同時根據(jù)MIMO雷達(dá)多發(fā)多收陣列形式,對MIMO-SAR的收發(fā)陣列進(jìn)行了優(yōu)化配置。
　　3.針對雙調(diào)頻斜率波形( Doubl

4、e Frequency Slope, DFS)波形的模型,對MIMO-SAR回波進(jìn)行建模。重點分析了回波在距離多普勒域的特點,并推導(dǎo)了距離向的脈沖壓縮函數(shù)和相位補(bǔ)償函數(shù),提出了一種基于雙調(diào)頻斜率波形在MIMO-SAR中的成像方案,并通過與正交頻分復(fù)用線性調(diào)頻信號的成像性能對比,突出了DFS波形在MIMO-SAR中的優(yōu)勢。
　　4.針對遠(yuǎn)距離,寬場景和高分辨率下存在的距離徙動問題,提出了一種基于DFS波形的頻率域校正距離彎曲的成像方