本文關(guān)鍵詞：圓跡SAR快速高精度極坐標(biāo)格式成像算法研究

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【摘要】：合成孔徑雷達(dá)(SAR)是全天時(shí)全天候工作的主動(dòng)成像雷達(dá),在軍民領(lǐng)域都發(fā)揮著舉足輕重的作用。圓跡SAR作為一種新興的SAR成像模式,由于其360°觀測(cè)特性和三維成像能力,擁有常規(guī)SAR難以比擬的優(yōu)勢(shì),引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注和深入研究。目前圓跡SAR的成像算法主要有后向投影(BP)算法和極坐標(biāo)格式算法(PFA),而PFA存在插值計(jì)算量過(guò)大和平面波假設(shè)導(dǎo)致成像場(chǎng)景過(guò)小兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。針對(duì)第一個(gè)問(wèn)題,提出了一種基于調(diào)頻尺度變化(CS)的圓跡SAR快速PFA算法,利用距離和方位向的CS變換代替?zhèn)鹘y(tǒng)二維插值,獲得計(jì)算效率的提升和插值精度的提高。具體操作包括兩個(gè)步驟:一是子孔徑劃分與子孔徑成像綜合;二是針對(duì)各子孔徑波數(shù)域數(shù)據(jù)中心角度不同,設(shè)計(jì)CS變換實(shí)現(xiàn)極坐標(biāo)到直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換以及直角坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的統(tǒng)一操作。基于CS的圓跡SAR快速PFA算法只需FFT操作即可完成,理論分析和仿真證實(shí)了基于PCS的PFA算法的高效性。針對(duì)第二個(gè)問(wèn)題,從PFA算法平面波假設(shè)引入誤差的數(shù)學(xué)本質(zhì)出發(fā),即將雷達(dá)目標(biāo)間的距離近似為Taylor展開(kāi)后的線性項(xiàng)將帶來(lái)誤差,提出了補(bǔ)償二次項(xiàng)的方位頻率濾波方法和分區(qū)方法,仿真結(jié)果顯示以上方法能夠顯著消除二次項(xiàng)帶來(lái)的散焦和幾何畸變效應(yīng),而且子塊分區(qū)方法相對(duì)于圓環(huán)分區(qū)方法,在保證波前彎曲補(bǔ)償效果的前提下有效提高了算法的效率。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN957.52

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