聚束式合成孔徑雷達成像技術研究.pdf

1、聚束模式是合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar, SAR)較成熟的工作模式之一，是實現(xiàn)方位向高分辨率的有效途徑。在載機飛行的過程中，聚束式 SAR通過不斷改變天線的視線方向，使波束持續(xù)指向同一成像區(qū)域，因此可以獲得比條帶模式更長的合成孔徑長度，其方位向分辨率僅取決于波束方位向轉角積累和雷達波長，且不受方位向天線尺寸的限制，相比于波束指向固定的SAR系統(tǒng)，聚束模式能夠獲取更高的方位向分辨率。聚束式SAR工作在斜視

2、模式能夠進一步擴大其應用范圍，提高了系統(tǒng)的靈活性，但也增加了回波信號聚焦的難度。
　　本文基于斜視聚束SAR空間幾何模型，對其成像技術進行了研究，具體包括斜視聚束式SAR回波數(shù)據仿真、斜視線性調頻變標成像算法、頻率變標成像算法、非線性頻率變標成像算法。
　　首先，構建聚束SAR斜視空間幾何模型，并詳細分析了聚束式SAR的回波特征、方位向頻率歷程、距離徙動、相位歷程的空變性和聚焦深度，重點比較了聚束式與條帶式SAR的異同，并對

3、關鍵參數(shù)進行了詳細推導。
　　其次，研究了斜視調頻變標算法并應用其處理聚束 SAR回波數(shù)據，通過仿真驗證了在斜視角較小和小場景條件下，斜視調頻變標算法的成像效果良好。由于斜視調頻變標算法忽略了二次距離壓縮的空變性以及高次相位項的影響，其在大斜視角大場景條件下的成像效果不佳，且斜視線性調頻變標算法不適合對經過Dechirp操作的聚束式SAR回波數(shù)據進行處理。
　　再次，研究了頻率變標成像算法，詳細分析了頻率變標過程的原理，通過