基于直达波补偿的星地双站SAR滑动聚束模式频域成像算法（.doc

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1、基于直达波补偿的星地双站SAR滑动聚束模式频域成像算法*收稿日期：2016-XX-XX基金项目：国家自然科学基金资助项目（61501477，61201329）作者简介：闫飞飞（1986－），男，河南新蔡人，博士研究生，E-mail：ddx_yff@163.com；常文革（通信作者），男，教授，博士，博士生导师，E-mail：changwenge@nudt.edu.cn闫飞飞，常文革，黎向阳，张启雷（国防科学技术大学电子科学与工程学院，湖南长沙410073）摘要：星地双站合成孔径雷达以星载系统为机会照射源，地面接收机接收直达波和散射波信号进行同步和成像处理。本文介绍了星

2、地双站SAR系统结构，对基于直达波进行距离向脉冲压缩后的信号调频率、距离徙动以及二维频谱的空变性进行了分析。在此基础上，基于方位向预处理过程、直达波补偿以及非线性ChirpScaling算法，提出了适合该模型的频域成像算法，并通过点目标仿真验证了该成像算法的有效性和性能。星地双站SAR实测数据进一步验证了该成像算法的有效性。关键词：双站SAR；滑动聚束模式；接收站固定；直达波补偿中图分类号：TN957文献标志码：A　　　文章编号：ProcessingtheSlidingSpotlightBistaticSARBasedonDirect-PathSignalCompen

3、sationYANFeifei,CHANGWenge,LIXiangyang,ZHANGQilei(CollegeofElectronicScienceandEngineering,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha410073,China)Abstract:Infixed-receiverbistaticsyntheticapertureradar(SAR),thespaceborneSARwasusedastheilluminator.Takingaccountintothehighsignal-to-no

4、iseratio(SNR)advantage,thedirect-pathsignalisusedasreferencesignalforrangematchfiltering.Thentherangecompressioncanberealizedwithtimeandfrequencysynchronizationprocess.However,afterrangecompression,therangehistoryofpointtargetconsistsofthreesquare-roottermswhichishardlytousethePrinciple

5、ofStationaryPhase(POSP).Basedonazimuthpreprocessing,direct-pathsignalcompensationandnonlinearChirpScalingimagingalgorithm,anewfocusingalgorithmispresentedinthispaper.Simulationresultsofpointtargetsarepresentedtovalidatethefeasibilityandefficiencyoftheproposedmethod.Finally,thisalgorithm

6、wasalsovalidatedbythemeasureddataoftheHITCHHIKERsystem.Keywords:bistaticsyntheticapertureradar;slidingspotlight;fixed-receiver;direct-pathsignalcompensation.双(多)基地合成孔径雷达(SyntheticApertureRadar:SAR)收发系统分置于不同平台，一方面可以通过灵活设置收、发站的空间位置，从而获得观测场景更加丰富的散射信息；另一方面，发射站可以远离被测地域，而接收站近距接收观测场景散射波信号，大大提高

7、了双站系统的生存能力。星地双站SAR系统利用已有的星载SAR系统作为机会照射源，通过放置于地面某高地上的被动接收系统，接收直达波和观测区域的散射波信号并进行同步和成像处理，是双站SAR系统的一个重要研究方向。时频同步处理是双站SAR系统需要解决的一个关键问题。考虑到直达波信号的信噪比较高，因此直达波信号可以作为距离向匹配滤波的参考信号。通过这种方式，在完成距离向脉冲压缩的同时，也实现了散射波信号的时频同步处理[1]。但是通过对距离压缩之后回波信号的分析可知，目标点信号的距离历程包含有三个根号项，从而导致很难利用驻定相位原理得到二维频谱的解析表达式，进