本文關(guān)鍵詞：聚束式合成孔徑雷達成像技術(shù)研究

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【摘要】：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(zhuǎn)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(shù)進行了研究,具體包括斜視聚束式SAR回波數(shù)據(jù)仿真、斜視線性調(diào)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(gòu)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,并對關(guān)鍵參數(shù)進行了詳細推導。其次,研究了斜視調(diào)頻變標算法并應用其處理聚束SAR回波數(shù)據(jù),通過仿真驗證了在斜視角較小和小場景條件下,斜視調(diào)頻變標算法的成像效果良好。由于斜視調(diào)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(diào)頻變標算法不適合對經(jīng)過Dechirp操作的聚束式SAR回波數(shù)據(jù)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,通過仿真驗證了頻率變標算法適合小斜視角小場景條件下的成像。同時,詳細分析了頻率變標算法的局限性,由于未考慮二次距離壓縮(SRC)項的空變性,當斜視角繼續(xù)增大或針對大場景邊緣點,頻率變標算法并不適用,仿真結(jié)果驗證了這一結(jié)論。最后,研究了非線性頻率變標算法,給出了整個算法的詳細推導過程,重點研究了非線性頻率變標過程的原理,通過仿真驗證了非線性頻率變標成像算法適用于較大斜視角或大場景邊緣點成像,能夠獲得良好的成像效果。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN957.52

【參考文獻】

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本文編號：1200736