聚束模式SAR大場景成像算法研究.pdf

1、聚束模式合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar, SAR)是一種具有極高分辨率的雷達(dá)系統(tǒng)。聚束模式下，通過調(diào)整天線指向使得波束持續(xù)照射固定場景，可以突破天線波束寬度對(duì)合成孔徑長度的限制，從而獲得非常高的方位向分辨率。另一方面，隨著合成孔徑長度的增加和分辨率的提高，目標(biāo)的越分辨單元走動(dòng)( Migration Through Range Cell, MTRC)也會(huì)隨之加劇。MTRC 會(huì)造成圖像的失真和散焦，不僅降低圖

2、像質(zhì)量，而且是限制成像區(qū)大小的重要因素。因此高分辨率、大成像區(qū)的聚束SAR 成像算法對(duì)MTRC 補(bǔ)償?shù)囊蠛芨摺?本文討論了聚束模式信號(hào)處理中廣泛應(yīng)用的極坐標(biāo)格式算法(Polar formatalgorithm, PFA)和距離徙動(dòng)算法(Range Cell Migration, RMA)，以及新出現(xiàn)的大場景極坐標(biāo)格式算法(Widefield Polar Format Algorithm, WPFA)和差分多普勒頻率算法(Dif

3、ferential Doppler Algorithm, DDA)。這些算法在對(duì)回波信號(hào)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償、信號(hào)的存放格式、信號(hào)相位歷史所在的坐標(biāo)系、MTRC 補(bǔ)償?shù)确矫娌槐M相同，因此它們?cè)趫D像質(zhì)量、計(jì)算量、算法復(fù)雜度和應(yīng)用范圍等方面的性能也各不相同。 PFA 沒有完全補(bǔ)償MTRC，剩余的相位就造成了距離彎曲現(xiàn)象。距離彎曲極大的限制了PFA 的成像區(qū)半徑和應(yīng)用范圍。通常采用圖像域插值的方法校正幾何失真，而利用空變?yōu)V波器使散焦的點(diǎn)重新聚焦