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《聚束sar快速卷积反投影成像算法的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、聚束SAR快速卷积反投影成像算法的研究54第28卷第8期2006年8月现代雷达ModemRadarVo1.28No.8August2006聚束SAR快速卷积反投影成像算法的研究许猛,张平(中国科学院电子学研究所,北京100080)【摘要】对应用于聚束合成孔径雷达成像的卷积反投影(CBP)算法进行了研究,提出了一种新的快速反投影算法,在分割图像及角度降采样基础上,采用递归调用方法,降低了CBP算法的计算量,相对于直接反投影的计算量O(,v3),快速反投影算法的计算复杂度可降低为O(N2lbN).同时讨论了递归参数和角过采样参数的选择对算法的影
2、响,仿真了四种插值方法对运算性能的影响,从而分析了计算复杂度和精确度的关系,并且通过与直接反投影算法仿真结果的比较,验证了快速卷积反投影算法在较小均方根误差水平下可以显着减小计算量.【关键词】合成孔径雷达;聚束模式;卷积反投影算法中图分类号:TN958;TN957.52文献标识码:AResearchonFastConvolutionBackprojectionAlgorithmforSpotlightSyntheticApertureRadarXUMeng.ZHANGPing(InstituteofElectronics,ChineseAc
3、ademyofSciences,Beijing100080,China)【Abstract】Inthispaper,oneofspotlightSARimagingalgorithms,theconvolutionbackprojection(CBP)algorithm,isstudiedindetail.Anewfastbackprojectionreconstructionalgorithmforspotlight—modeSARisproposedtoreducecomputationload.Basedonthedecomposit
4、ionoftheimageandangulardownsampling,thenewalgorithmadoptsarecursivemethodandthusre—ducesthecomputationalcost.Thechoiceoftheparametersthataffectthebehaviorofthealgorithm,suchasreeursionandangularoversamplingisdiscussed,andtheeffectsoffourdifferentinterpolationmethodsaresimu
5、lated.Theanalysisoftherelationshipbe—tweencostanddistortionisalsopresented.ComparisonwithdirectCBPsuggeststhatFCBPoffersacceptablerootmeansquarere—constructionerrorswithconsiderablespeedup.【Keywords】syntheticapertureradar;spotlightmode;convolutionbackprojectionalgorithm0引言
6、聚束模式合成孔径雷达(SAR)是一种可以获取高分辨率图像的合成孔径雷达成像模式¨j.常用的成像算法有极坐标格式(PF)算法和卷积反投影(CBP)算法.Munson提出可以将聚束SAR看作一个窄带CAT,之后Desai提出可以利用CAT中的CBP算法来处理聚束SAR回波数据从而重构图像.目前CBP算法仍是一种常用的聚束SAR成像算法,同其他的聚束SAR成像算法比较起来,它可以在载机飞行的同时连续输出成像结果,随着回波数据的增加,输出图像的分辨率逐渐变高,同时CBP算法也适合并行处理;但是该算法的计算量很大,约为0(N3),这是制约其应用的一个
7、主要难题.文献[5]提出了在长的孔径或大的积分角情况下,会得到较大的回波数据带宽,因而可收稿日期:2006-03—26修订日期:2006-06-27在图像方位向得到高的分辨率.如果将整个孔径划分为多个较小的子孔径,则短的子孔径对应窄的方位带宽.从空间频域考虑,窄的方位带宽说明在方位向可以采用较低的空间采样频率,即图像域中像素点间隔较大.因此对每个子孔径进行处理时,对固定尺寸的成像区域可产生出方位向像素间隔较大而采样点数较少的图像,然后将其在方位向插值以得到高采样的图像,最后将所有子孔径处理的输出进行叠加就可以得到最后的高分辨率输出图像.对于
8、点数为Ⅳ的孔径长度,通过将孔径划分为个等长的子孔径,可以减少√Ⅳ倍计算量.不同于文献[5]中通过对回波数据的分割从而减少计算量的方法,本文通过对图像的分割从而减小回波数据角度采样
