FMCW SAR频率变标算法研究.pdf

《FMCW SAR频率变标算法研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、上海航天AEROSPACESHANGHAI2010年第6期文章编号：1006-1630(2010)06—0042—04FMCWSAR频率变标算法研究王颖1’2，曲长文1，陈波涛2，周强1(1．海军航空工程学院，山东烟台264001；2．中国人民解放军63891部队，河南洛阳471003)摘要：根据调频连续波合成孔径雷达(FMCWSAR)的特点及其信号模型，研究了频率变标算法在FMCWSAR成像中的成像方法，给出了频率变标处理距离单元徙动(RCM)中的校正压缩处理，以及算法的流程。点目标仿真结果证实算法有效。关键词：合成孔径雷达；调频连续波；频率变标算法；成像中图分类号：TN958文献

2、标示码：AResearchonFrequencyScalingAlgorithmforFMCWSARWANGYin91一，QUChang—wenl，CHENBo—ta02，ZHOUQian91(1．NavalAeronauticalandAstronauticalUniversity，YantaiShandong264001，China；2．TheUnit63891ofCPLA，LuoyangHenan471003，China)Abstract：Accordingtothecharacteristicsofthefrequencymodulatedcontinuouswave(FMC

3、W)syntheticapertureradar(SAR)anditssignalmodel，theimagingmethodofthefrequencyscalingalgorithminFMCWSARwasresearchedinthispaper．Thecorrectioncompresstreatmentfortherangemigrationinthealgorithmwasgivenout，andSOwastheflowchartofthealgorithm．Thesimulationresultsofsomepointtargetshowedthatthisalgori

4、thmwaseffective．Keywords：Syntheticapertureradar；Frequencymodulatedcontinuouswave；Frequencyscalingalgorithm；Ima—ging0引言FMCWSAR综合了调频连续波与合成孔径成像技术，具有体积小、质量轻、成本低、分辨率高等优点，可安装于无人机甚至航模上[1]。因此，对FM—CWSAR的关注越来越高，对其成像算法的研究也就显得更重要。SAR成像处理可视作对散射点的回波数据在距离和方位进行压缩处理。由于在合成孔径处理时间内散射点的距离徙动和多普勒调制随距离而变，此压缩处理为空变的二维匹配

5、滤波[2]。实现这种空变的匹配滤波方法有多种。距离一多普勒(RD)算法是经典的成像处理算法，其中时域频域混合相关算法可提供精确的脉冲响应，但当距离徙收稿日期：2008一10—16；修回日期：2008—11—24基金项目：中国博士后科学基金(2005037772)作者简介：王颖(1977一)，女，硕士生，主要研究方向为信号处理。动较大时，其运算量迅速增加，有效性下降；距离徙动算法(RMA)利用Stolt变量代换进行距离徙动校正，但Stolt变换需在二维频域中进行插值处理，频域插值精度对成像质量的影响更严重。线频调变标(CS)算法利用发射信号的线性调频特性进行精确的距离徙动校正，完全避免

6、了插值操作，但该算法以线性调频信号为基础。为此，需研究一种可在解线频调后进行变标的新算法。频率变标(FS)算法是1999年由MITTER—MAYER等提出的一种聚束SAR成像算法，该算法处理的为距离向Dechirp之后的数据。FS算法通过使用新的频率变标函数，对距离单元徙动(RCM)的校正无需进行插值。FMCWSAR的回波采用解线频调处理，故FS算法可用于正侧视FMCWSAR成像[3。。本文对用FS算法直接处理FMCWSAR解线频调后的回波信号进行了研究。201"0年第6期王颖，等：FMCWSAR频率变标算法研究431FMCWSAR成像几何关系FMCWSAR成像几何关系如图1所示。为

7、便于分析，设飞机初始位置为0，用飞机平台上的雷达观测固定的地面场景。图中：P为与飞机航线平行的一条地面线上的点目标；h为载机飞行高度；R。为点P与载机间距离最小值；X。为点P在方位向的位置；口为载机飞行速度。经过一段时间后，飞机飞行到点B，对应的方位时间为t。，t。∈[一0．5T。，，0．5T。，]。此处：L，为合成孔径时间。则，可得目标到飞机的瞬时距离R(￡。，R。)=√(R，)2+(征。一X。)2．(1)图1FMCWSAR几何关系Fig．1Geomet