圆迹SAR快速高精度极坐标格式成像算法研究

发布时间：2017-11-24 23:14

  本文关键词：圆迹SAR快速高精度极坐标格式成像算法研究

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【摘要】：合成孔径雷达(SAR)是全天时全天候工作的主动成像雷达,在军民领域都发挥着举足轻重的作用。圆迹SAR作为一种新兴的SAR成像模式,由于其360°观测特性和三维成像能力,拥有常规SAR难以比拟的优势,引起了国内外学者的广泛关注和深入研究。目前圆迹SAR的成像算法主要有后向投影(BP)算法和极坐标格式算法(PFA),而PFA存在插值计算量过大和平面波假设导致成像场景过小两个关键问题。针对第一个问题,提出了一种基于调频尺度变化(CS)的圆迹SAR快速PFA算法,利用距离和方位向的CS变换代替传统二维插值,获得计算效率的提升和插值精度的提高。具体操作包括两个步骤:一是子孔径划分与子孔径成像综合;二是针对各子孔径波数域数据中心角度不同,设计CS变换实现极坐标到直角坐标转换以及直角坐标旋转的统一操作。基于CS的圆迹SAR快速PFA算法只需FFT操作即可完成,理论分析和仿真证实了基于PCS的PFA算法的高效性。针对第二个问题,从PFA算法平面波假设引入误差的数学本质出发,即将雷达目标间的距离近似为Taylor展开后的线性项将带来误差,提出了补偿二次项的方位频率滤波方法和分区方法,仿真结果显示以上方法能够显著消除二次项带来的散焦和几何畸变效应,而且子块分区方法相对于圆环分区方法,在保证波前弯曲补偿效果的前提下有效提高了算法的效率。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN957.52

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本文编号：1223948