編隊(duì)衛(wèi)星SAR波形設(shè)計(jì)及成像技術(shù)研究.pdf

1、編隊(duì)衛(wèi)星SAR因?yàn)樵趯?shí)現(xiàn)高分辨率成像、寬測繪帶成像、三維成像和地面慢速運(yùn)動目標(biāo)檢測等方面具有廣闊的前景，因而受到廣泛的關(guān)注并成為當(dāng)今雷達(dá)技術(shù)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。然而，編隊(duì)衛(wèi)星SAR各衛(wèi)星照射區(qū)域相互重疊，波束間將相互干擾，因此，各衛(wèi)星發(fā)射波形必須正交；且編隊(duì)衛(wèi)星SAR系統(tǒng)受衛(wèi)星偏航、傳輸路徑和基線變化等因素的影響，導(dǎo)致編隊(duì)衛(wèi)星SAR的成像質(zhì)量急劇下降，要實(shí)現(xiàn)編隊(duì)衛(wèi)星SAR的無模糊高分辨率圖像，必須對上述運(yùn)動誤差進(jìn)行補(bǔ)償；此外，由于回波信號的

2、增加，衛(wèi)星與地面的傳輸負(fù)荷也隨之增大，從而加重了衛(wèi)星的負(fù)擔(dān)，因此本論文還從減輕衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸負(fù)荷的角度出發(fā)，研究了編隊(duì)衛(wèi)星SAR的回波信號稀疏方法和低傳輸負(fù)荷下的編隊(duì)衛(wèi)星SAR成像方法。論文的主要研究內(nèi)容如下：
　　1．對線性調(diào)頻信號的斜率進(jìn)行分段調(diào)制，提出了 Hybrid-LFM正交波形，分析了調(diào)頻斜率差對其正交性和多普勒容忍性的影響，推導(dǎo)了該波形各參數(shù)之間的關(guān)系，并提出了基于雙調(diào)頻子斜率和M+K調(diào)頻子斜率的波形參數(shù)設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)

3、出了兼?zhèn)湔恍院投嗥绽杖萑绦缘腍ybrid-LFM信號波形。
　　2．利用正交相位編碼信號對 LFM信號的相位進(jìn)行調(diào)制，提出了 OCD-LFM正交波形，分析了調(diào)制信號碼長對其正交性和多普勒容忍性的影響，推導(dǎo)出該波形參數(shù)之間的關(guān)系式，并提出了 OCD-LFM信號波形的參數(shù)設(shè)計(jì)方法以及基于遺傳算法的波形優(yōu)化方法。
　　3．提出了場景中心偏移的偏航導(dǎo)引方法，修正了多發(fā)多收編隊(duì)衛(wèi)星 SAR回波信號的中心多普勒偏移，降低了成像算法的復(fù)

4、雜度；建立了場景中心偏移的編隊(duì)衛(wèi)星SAR回波信號模型和方位向非均勻采樣模型，并基于該模型提出了一種方位周期性非均勻采樣頻譜重構(gòu)方法，有效解決了因非均勻采樣導(dǎo)致的頻譜畸變和圖像模糊問題；基于對不同傳輸路徑的誤差補(bǔ)償和對方位向非均勻采樣的頻譜重構(gòu)，提出了編隊(duì)衛(wèi)星SAR的成像處理方法，并基于OCD-LFM發(fā)射波形實(shí)現(xiàn)了編隊(duì)衛(wèi)星SAR的無模糊成像。
　　4．針對編隊(duì)衛(wèi)星 SAR伴飛和主從兩種工作模式的數(shù)據(jù)傳輸特點(diǎn)，結(jié)合編隊(duì)衛(wèi)星SAR回波信