【摘要】：圓周SAR(Circular SAR)是能全天時(shí)全天候工作的一種新興成像雷達(dá),其雷達(dá)隨著載體在某一高度做圓周運(yùn)動(dòng),天線波束中心始終指向成像區(qū)域中心。在這種運(yùn)動(dòng)模型下,雷達(dá)能夠全方位的獲得目標(biāo)的反射信息,使得方位向的頻譜信息擴(kuò)展到最寬,不僅獲得了更多目標(biāo)信息,也大大提升了方位向的分辨率,有著傳統(tǒng)直線SAR無法比擬的優(yōu)勢。現(xiàn)有的圓周SAR成像算法中,時(shí)域的后向投影算法(Back Projection,BP)雖然成像精確,但是計(jì)算量過大,無法實(shí)時(shí)成像。波數(shù)域的極坐標(biāo)格式算法(Polar Format Algorithm,PFA),在基于遠(yuǎn)場平面波的假設(shè)前提下展開,導(dǎo)致圖像出現(xiàn)散焦和幾何畸變,是圓周SAR高分辨率成像需要解決的問題之一。另一方面,運(yùn)動(dòng)誤差也是制約圓周SAR成像分辨率的關(guān)鍵因素,實(shí)現(xiàn)精確的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償也十分必要。首先,本文針對圓周SAR成像算法的精度問題,對PFA算法在平面波近似條件下的差分距離進(jìn)行分析,從其數(shù)學(xué)本質(zhì)出發(fā)做關(guān)于目標(biāo)位置?的泰勒展開,保留到泰勒展開的二次項(xiàng)。差分距離展開的二次項(xiàng)就是造成成像精度下降的相位增量,所以使用二次項(xiàng)的相位全通系統(tǒng)和分區(qū)域補(bǔ)償方法,對二次項(xiàng)相位增量進(jìn)行校正。理論上推導(dǎo)出校正的可行性后,通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)仿真證實(shí)以上方法能夠有效消除二次項(xiàng)帶來的成像散焦和幾何畸變,提高圓周SAR成像的分辨率。其次,針對圓周SAR的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償問題展開研究。對運(yùn)動(dòng)誤差的基本概念進(jìn)行解釋,根據(jù)運(yùn)動(dòng)誤差產(chǎn)生的方式對誤差進(jìn)行分類。對于雷達(dá)回波相位影響較大的平移運(yùn)動(dòng)誤差進(jìn)行分析,提出在均勻角速度誤差和恒定角加速度兩種情況下,誤差對斜距的影響和補(bǔ)償要求。最后,建立圓周SAR的運(yùn)動(dòng)誤差幾何模型,分析帶有運(yùn)動(dòng)誤差的圓周SAR回波信號并討論運(yùn)動(dòng)誤差的空間移變性,將距離向的運(yùn)動(dòng)誤差分為空變運(yùn)動(dòng)誤差和空不變運(yùn)動(dòng)誤差。提出結(jié)合兩步運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)的PFA算法,根據(jù)上述改進(jìn)的PFA算法對距離向產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)誤差進(jìn)行補(bǔ)償。對本文提出的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真,證實(shí)了算法研究的有效性。
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN957.51
【圖文】：

圓周SAR成像系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)M圖

T-72坦克高程成像圖

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2728162