調頻連續(xù)波SAR成像算法及參數(shù)估計方法研究.pdf

1、近年來，低空飛行、作用距離近的機載合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar, SAR)受到了更為廣泛地關注。調頻連續(xù)波(Frequency Modulated Continuous Wave, FMCW)雷達的重量輕、體積小、功耗低，將其與SAR技術相結合，便得到了一種結構緊湊、性價比高的高分辨率成像雷達。由于脈沖SAR成像算法推導中使用的“停-跳”假設不再成立，必須重新研究適合FMCW SAR信號模型的成像算法。

2、本文研究了目前FMCW SAR成像中最受重視的兩種算法：改進的距離多普勒算法(Modified Range Doppler algorithm, MRDA)和頻率變標算法(Frequency Scaling algorithm, FSA)。然后，在這二種成像算法的基礎上討論了其參數(shù)估計的方法，并利用計算機仿真的結果驗證了成像算法和參數(shù)估計方法的正確性。本文的主要工作描述如下。
　　第一章首先回顧了FMCW SAR的發(fā)展歷程，然后介

3、紹了國內外FMCW SAR的研究情況，最后對全文主要工作和解決的主要問題進行了簡單概括。
　　第二章分別在正側視和斜視情況下對FMCW SAR回波信號進行了詳細分析和建模，比較了對LFM信號進行通常的脈沖壓縮與進行Dechirp處理方式的不同，而由于FMCW雷達發(fā)射脈沖的持續(xù)時間比脈沖體制雷達要長得多，因此會在距離向產(chǎn)生多普勒頻移。
　　第三章研究了MRDA，忽略了Dechirp接收方式引入的剩余視頻相位(Residual

4、Video Phase, RVP)項。首先簡要介紹了經(jīng)典的RDA成像的原理，給出了脈沖SAR正側視和斜視模式下采用RDA成像的結果。然后分析了MRDA成像處理中的距離向多普勒頻移校正、RCMC和SRC的處理過程，最后給出了對MRDA進行仿真實驗的結果與分析。
　　第四章詳細闡述了FSA的原理，針對FMCW SAR回波數(shù)據(jù)分析了FSA的處理過程，通過FSA仿真實驗的結果與分析，并與第三章的MRDA處理結果進行比較，驗證了二種成像算法

5、處理FMCW SAR數(shù)據(jù)的可行性和有效性。
　　第五章討論了在FMCW SAR中方位向多普勒參數(shù)的估計問題。對基于圖像的幅度和相位的兩類參數(shù)估計方法進行了介紹和分析，重點研究了與圖像幅度有關的最大對比度法、最小熵方法以及子孔徑相關法，從運算復雜度和參數(shù)估計精度的角度比較了脈沖式 SAR和FMCW SAR參數(shù)估計方法的效能，從而進一步證明了文中FMCW SAR參數(shù)估計方法的有效性。
　　第六章的結束語總結了全文所做工作，而且給