【摘要】：圓跡合成孔徑雷達(Circular Synthetic Aperture Radar,CSAR)是一種具備三維重建能力的新型的遙感成像系統(tǒng)。在圓跡SAR模式下進行聚焦成像對場景目標高度具有依賴性,而且非理想航跡下,受運動誤差的影響,圓跡SAR回波信號重建的圖像聚焦質量下降,散焦不再僅沿著方位向存在,運動補償?shù)膶崿F(xiàn)較為困難。為此,基于圓跡SAR系統(tǒng)特性本文先研究了圓跡SAR模式下場景DEM提取的方法,然后討論了基于非均勻傅立葉變換(NUFFT)的圓跡SAR回波成像,并進而實現(xiàn)非理想航跡下,重建圓跡SAR圖像的運動補償。本論文主要研究工作如下所述:1)圓跡SAR模式下對場景DEM提取方法的研究。首先對高度誤差條件下圓跡SAR全孔徑和子孔徑成像重建圖像的相位誤差進行理論分析。然后,研究了子孔徑圖像目標定位偏差與高度誤差之間的關系,進而介紹了圓跡SAR模式下提取目標高度的算法原理,并獲得整個場景的DEM信息。最后通過編程仿真實驗驗證了該算法的有效性。2)基于非均勻傅立葉變換(Non-Uniform Fast Fourier Transform,NUFFT)的圓跡SAR成像和運動補償算法研究。針對傳統(tǒng)成像算法插值會引起誤差影響成像質量的缺陷,本文研究了一種基于NUFFT的圓跡SAR成像算法,能夠減少旁瓣并提高成像質量。然后,分析了圓跡SAR運動誤差模型,基于NUFFT對子孔徑成像,并利用相位梯度自聚焦算法對每個子孔徑圖像進行運動誤差估計,并補償?shù)矫糠涌讖綀D像中,最后把補償后的子孔徑圖像拼接成全孔徑聚焦圖像。通過編程仿真同樣驗證了該算法的可行性。
[Abstract]:Circular synthetic Aperture Radar (Circular Synthetic Aperture) is a new remote sensing imaging system with 3D reconstruction capability. Focusing imaging in circular track SAR mode is dependent on the height of scene target, and under the influence of motion error, the focus quality of image reconstructed by circular track SAR echo signal decreases, defocusing does not exist only along azimuth direction. The realization of motion compensation is difficult. Therefore, based on the characteristics of circular trace SAR system, this paper first studies the method of scene DEM extraction in circular SAR mode, then discusses the circular trace SAR echo imaging based on non-uniform Fourier transform (NUFFT), and then realizes the non-ideal track. Motion compensation of reconstructed circular SAR images. The main work of this thesis is as follows: 1) the research of scene DEM extraction method based on circular trace SAR mode. Firstly, the phase error of circular track SAR full aperture and subaperture reconstruction images is theoretically analyzed under the condition of height error. Then, the relationship between target positioning error and height error in sub-aperture image is studied, and then the algorithm principle of extracting target height in circular SAR mode is introduced, and the DEM information of the whole scene is obtained. Finally, the validity of the algorithm is verified by programming and simulation. 2) Research on circular SAR imaging and motion compensation algorithm based on Non-Uniform Fast Fourier transform. Aiming at the defect that the interpolation of traditional imaging algorithm will cause errors to affect the imaging quality, a circular track SAR imaging algorithm based on NUFFT is studied in this paper, which can reduce sidelobe and improve imaging quality. Then, the motion error model of circular track SAR is analyzed, and the motion error of each sub-aperture image is estimated by using phase gradient autofocus algorithm based on NUFFT, which is compensated to each sub-aperture image. Finally, the compensated sub-aperture image is spliced into a full aperture focusing image. The feasibility of the algorithm is also verified by programming simulation.
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN957.52

【參考文獻】

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本文編號：2199158