發(fā)布時(shí)間：2021-01-03 06:13

　　基于孔徑分解和圖像遞歸融合的快速分解后向投影（FFBP）算法具備接近頻域算法的運(yùn)算復(fù)雜度和媲美后向投影（BP）算法的聚焦性能。但與頻域成像算法不同,使用FFBP算法重建的直角坐標(biāo)系圖像或極坐標(biāo)系圖像均無法滿足傳統(tǒng)自聚焦方法的使用條件。為了解決這個(gè)問題,首先,提出了虛擬極坐標(biāo)系作為FFBP算法的圖像重建平面,為自聚焦方法的使用奠定了基礎(chǔ);其次,以基于回波數(shù)據(jù)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償為目標(biāo),充分利用FFBP算法多孔徑遞歸融合的特點(diǎn),將多孔徑圖像偏移（MAM）的相位估計(jì)方法嵌套到FFBP算法的各個(gè)階段,從而實(shí)現(xiàn)MAM與FFBP算法的緊密相容;最后,通過實(shí)測數(shù)據(jù)處理驗(yàn)證了該方法的可行性和有效性。 

【文章來源】：航空學(xué)報(bào). 2014年07期 北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

圖１ＳＡＲ成像幾何及角域位置誤差Ｆｉｇ．１ＳＡＲｉｍａｇｉｎｇｇｅｏｍｅｔｒｙａｎｄａｎｇｕｌａｒｐｏｓｉｔｉｏｎｅｒｒｏｒ

２０１４航空學(xué)報(bào)Ｊｕｌ．２５２０１４Ｖｏｌ．３５Ｎｏ．７θ（ｋ）０ｉ方向波束在θ（ｋ／２）０ｉ＋１方向的波束形成。圖２不同階段的圖像融合過程Ｆｉｇ．２Ｉｍａｇｅｆｕｓｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔａｇｅｓ本文針對第ｉ處理階段進(jìn)行分析，故下文將省略下腳標(biāo)“ｉ”以使變量定義更加簡潔。以第ｋ個(gè)子孔徑為例，其視角方向?yàn)棣龋ǎ耄埃粞卦摲较蚪⑻摂M極坐標(biāo)系，則角域成像范圍為Θ（ｋ）∈λ２ｖｆ（ｋ）０－Ｂｄ（）２，λ２ｖｆ（ｋ）０＋Ｂｄ［（）］２（１２）式中：ｆ（ｋ）０＝２ｖｓｉｎθ（ｋ）０／λ為該孔徑的多普勒中心；Ｂｄ為角域帶寬。對第ｋ個(gè)子孔徑數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建，根據(jù)式（６），則子圖像可表示為Ｉ（ｋ）（ｒ，ｋΘ（ｋ））＝∫Ｘ（ｋ）０＋ｄ／２Ｘ（ｋ）０－ｄ／２ｅｘｐ－ｊｋΘ（ｋ）（）ＸｄＸ（１３）式中：ｄ為第ｉ處理階段的子孔徑長度；ｋΘ（ｋ）為第ｋ個(gè)子孔徑對應(yīng)的方位波數(shù)。根據(jù)第１節(jié)中推導(dǎo)的ＦＴＰ關(guān)系，Ｉ（ｋ）對應(yīng)的相位歷程域信號可表示為Ｈ（ｋ）（ｒ，ｔ（ｋ））＝∫Ｉ（ｋ）（ｒ，ｋΘ（ｋ））ｅｘｐ（ｊｋΘ（ｋ）ｔ（ｋ））ｄｋΘ（ｋ）（１４）式中：ｔ（ｋ）為第ｋ個(gè)子孔徑時(shí)間，其離散時(shí)間間隔和孔徑中心時(shí)刻分別為１／Ｂｄ和Ｘ（ｋ

Ｔａ２，Ｔａ（［］）２（２０）式中：ｔ為方位時(shí)間；Ｔａ為合成孔徑時(shí)間；＾ａｎ為ｎ階多項(xiàng)式系數(shù)；?＾（ｔ）為相位誤差的估計(jì)值。２．３處理流程２．１節(jié)對ＦＦＢＰ算法進(jìn)行了必要的改進(jìn)，從而滿足自聚焦對圖像域與相位歷程域之間的ＦＴＰ關(guān)系及圖像散焦方向的要求。２．２節(jié)對ＭＡＭ的相位估計(jì)方法進(jìn)行了簡要說明。在２．１節(jié)和２．２節(jié)的基礎(chǔ)上，本節(jié)將給出基于ＭＡＭ的ＦＦＢＰ聚束ＳＡＲ自聚焦處理流程，如圖３所示。圖３ＦＦＢＰ自聚焦處理流程Ｆｉｇ．３ＢｌｏｃｋｄｉａｇｒａｍｏｆａｕｔｏｆｏｃｕｓｉｎＦＦＢＰ從局部角度來看，ＭＡＭ嵌入到ＦＦＢＰ的第ｉ與第ｉ＋１階段，然后利用第ｉ階段的Ｋ幅子圖像進(jìn)行高階相位估計(jì)和補(bǔ)償。根據(jù)２．１節(jié)推導(dǎo)的子孔徑下的ＦＴＰ關(guān)系，方位逆傅里葉變換可得到Ｋ幅子圖像對應(yīng)的相位歷程及幅度圖；選取能量較大的距離單元構(gòu)成圖像樣本，距離單元個(gè)數(shù)約為距離采樣點(diǎn)數(shù)的５％；將根據(jù)圖像樣本計(jì)算的偏移向量珚Δ乘以關(guān)系矩陣的偽逆珔δ－１得到相位誤差系數(shù)向量＾ａ；根據(jù)相位誤差系數(shù)計(jì)算各個(gè)圖像樣本的相位誤差，從而完成第ｉ階段的自聚焦處理。從全局角度來看，ＭＡＭ與ＦＦＢＰ緊密相容。在ＦＦＢＰ的初始階段，子孔徑的數(shù)目較多，角域分辨力較低。由第１節(jié)分析可知，此階段的方位脈沖響應(yīng)占據(jù)的方位分辨單元的個(gè)數(shù)較少，運(yùn)動(dòng)誤差引起的圖像散焦較校隨著圖像遞歸融合的進(jìn)行，子孔徑個(gè)數(shù)不斷減少，角域分辨力相應(yīng)提高。但由于上一階段的自聚焦處理，當(dāng)前階段的圖像散焦得到了有效控制。當(dāng)子孔徑個(gè)數(shù)越

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種改進(jìn)的快速分解后向投影SAR成像算法[J]. 李浩林,張磊,楊磊,李亞超,邢孟道,保錚.  電子與信息學(xué)報(bào). 2013(06)
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