本文關鍵詞：圓跡SAR快速高精度極坐標格式成像算法研究

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【摘要】：合成孔徑雷達(SAR)是全天時全天候工作的主動成像雷達,在軍民領域都發(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°觀測特性和三維成像能力,擁有常規(guī)SAR難以比擬的優(yōu)勢,引起了國內(nèi)外學者的廣泛關注和深入研究。目前圓跡SAR的成像算法主要有后向投影(BP)算法和極坐標格式算法(PFA),而PFA存在插值計算量過大和平面波假設導致成像場景過小兩個關鍵問題。針對第一個問題,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,獲得計算效率的提升和插值精度的提高。具體操作包括兩個步驟:一是子孔徑劃分與子孔徑成像綜合;二是針對各子孔徑波數(shù)域數(shù)據(jù)中心角度不同,設計CS變換實現(xiàn)極坐標到直角坐標轉(zhuǎn)換以及直角坐標旋轉(zhuǎn)的統(tǒng)一操作�；贑S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了基于PCS的PFA算法的高效性。針對第二個問題,從PFA算法平面波假設引入誤差的數(shù)學本質(zhì)出發(fā),即將雷達目標間的距離近似為Taylor展開后的線性項將帶來誤差,提出了補償二次項的方位頻率濾波方法和分區(qū)方法,仿真結果顯示以上方法能夠顯著消除二次項帶來的散焦和幾何畸變效應,而且子塊分區(qū)方法相對于圓環(huán)分區(qū)方法,在保證波前彎曲補償效果的前提下有效提高了算法的效率。
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN957.52

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