双/多基地SAR理论与成像算法研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 耿旭朴 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2009-06-17 |
| 授予单位 | 中国科学院电子学研究所 |
| 授予地点 | 电子学研究所 |
| 导师 | 王岩飞 |
| 关键词 | 合成孔径雷达（SAR） 双基地SAR 多基地SAR 成像算法 高程依赖 虚拟阵元 |
| 其他题名 | Study on Theory and Imaging Algorithms of Bi/Multi-Static SAR |
| 中文摘要 | 双/多基地SAR是合成孔径雷达概念和技术的进一步发展，由于收、发分置，形成了一些优于传统单基地SAR的特点，如构成方式灵活、图像内容丰富等。特别是接收机静默工作，不容易被侦察定位，具有较强的电子对抗能力。双/多基地SAR是未来合成孔径雷达发展的一个重要趋势，正受到国内外微波遥感领域的广泛关注。 论文在深入分析双基地SAR信号模型的基础上，研究了平移不变双基地SAR和固定接收机双基地SAR的成像算法，讨论了双基地SAR中存在的高程依赖问题，并对“多发多收”方式的多基地SAR及其在下视三维成像雷达中的应用进行了深入研究。论文主要工作及贡献如下： 1、基于Fresnel近似和驻定相位原理，提出了一种双基地SAR等效单基地的二维频谱模型。通过引入等效单基量、双基因子和加权等效距离等参数，把双基地SAR的频谱模型转化为单基地的形式；并基于该模型，分析了双基地SAR的多普勒特性和特殊构型的简化表示。该模型概念清晰，表述简洁，对开发频域或混合域的双基地SAR成像算法具有重要意义。 2、根据平移不变双基地SAR的信号特性，研究了等效单基地算法在双基地SAR成像中的应用，提出了一种基于HQBA（Half Quasi-Bistatic Angle）计算的平移不变双基地SAR成像算法。HQBA的引入，使平移不变双基地SAR频谱的精确表示成为可能。尽管HQBA的计算比较耗时，但该过程可以在系统参数和工作场景确定后提前进行，以提高成像处理效率。 3、针对固定接收机双基地SAR的方位移变性，提出了一种BP（Backprojection）算法的快速实现方法和一种的扩展NLCS（Non-Linear Chirp Scaling）算法。前者主要通过建立两个索引矩阵来减少时延的计算量，使时域处理效率得以提高。后者基于混合域处理，通过距离分块和二维频域的RCMC（Range Cell Migration Correction）校正由发射机运动引起的距离徙动，用方位扰动函数均衡同一距离门上各目标的多普勒调频率，并在方位压缩后用子孔径方法补偿由NLCS操作引入的方位依赖高次相位项。 4、研究了双基地SAR的高程依赖原理，分析了平坦假设带来的相位误差，并给出误差的分析方法和约束条件。由于双基地SAR具有3-D特性和旋转变化性，精确聚焦需要依赖地形起伏的高程数据，而成像处理通常假设地面是平坦的。所以在实际应用中，应根据场景参数确定平坦假设的适用范围，或对数据进行分块处理，以保证聚焦效果。 5、分析了一维虚拟线阵在机载下视三维成像雷达中的应用，提出了一种基于RMA（Range Migration Algorithm）与FFT多波束形成的三维成像算法。对于“多发多收”多基地SAR，在远场近似条件下，任意一对收发单元的几何中心形成一个虚拟阵元，因此可以用包含较少阵元数目的稀疏孔径阵，获得紧凑分布的虚拟阵列。该三维成像算法在距离向和方位向采用传统的RMA处理，而在Across-Track方向采用基于FFT的多波束形成技术。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-07-19 |
| 页码 | 143 |
| 源URL | [http://159.226.65.12/handle/80137/8779]  |
| 专题 | 电子学研究所_电子所博硕士学位论文_电子所博硕士学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 耿旭朴. 双/多基地SAR理论与成像算法研究[D]. 电子学研究所. 中国科学院电子学研究所. 2009. |
入库方式： OAI收割
来源：电子学研究所
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