星载多通道成像处理与图像处理研究

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1、星载多通道成像处理与图像处理研究王姊2016年1月中图分类号：UDC分类号：星载多通道成像处理与图像处理研究作者姓名王姊学院名称信息与电子学院指导教师齐春东答辩委员会主席韩力申请学位工学硕士学科专业电子科学与技术学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2016年1月8日ResearchonMulti-channelImagingAlgorithmsandImageProcessingMethodforSpaceborneSARCandidateName：WangZiSchoolorDepartment：Schoolofinformationandelec

2、tronicsFacultyMentor：QiChundongChair,ThesisCommittee：HanLiDegreeApplied：MasterofEngineeringMajor：ElectronicofScienceandTechnologyDegreeby：BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January8th，2016研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人

3、已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要合成孔径雷达SAR具有全天时全天候的工作能力，且不受天气的影响，已经在军事民用等多个领域中发挥了重要的作用。多通道SAR解决了传统SAR中方位向分辨率和距离向测绘带宽的矛盾，是星载SAR的重要模式之一。与传统条带成像模型不同，多通道SAR在进行二维聚焦处理之前必须解决子通道间的非均匀采样问题，也可理解为子通道频域的多普

4、勒模糊问题。利用子天线回波的空间延迟性质进行滤波的波束形成方法有效的解决了多普勒解模糊和频谱重建的问题。然而由于星载雷达系统在运行过程存在的硬件和电路的误差、偏航控制误差等，导致子通道回波间的幅度相位误差，从而严重影响了频谱重建的精确性，进而引起了图像质量的急剧下降。本文首先详细研究和推导了星载多通道SAR系统中子通道间幅度误差和相位误差与成像质量的关系，同时对雷达运行中偏航控制误差、动目标引起的误差等进行了分析。然后介绍了一种基于干涉相位的子通道相位误差估计方法，并结合多通道解模糊方法和CS成像算法，实现能够自适应估计和补偿误差的多通道SAR成像处

5、理算法，并利用仿真数据进行验证。同时，为满足SAR实时处理的快速性和实效性，本文提出一种基于最小二乘法的快速定位方法，并在此基础上实现了实测数据的星载SAR图像的快速目标定位和几何校正处理。关键词：多通道；相位误差；干涉相位；目标定位；几何校正I北京理工大学硕士学位论文AbstractSyntheticApertureRadar(SAR)hastheabilitytoworkalltimeduringtheday,andunaffectedbytheweather.Ithasplayedanimportantroleinmanyfieldsofmil

6、itaryandcivilian.Multi-channelSARcansolvetheconflictofazimuthresolutionandtheswathinrangewhichisanthornyproblemintraditionalSAR,andthemulti-channelSARisoneoftheimportantimagemodeofspaceborneSAR.Differentfromthetraditionalstripimagingmode,multi-channelSARhastosolvethenon-uniform

7、samplingproblembetweensub-channelsbeforeprocessingthetwo-dimensionfocusing,itcanalsobeinterpretedasadopplerambiguityininfrequency-domainofeachsub-channel.Theuseofechodelaypropertiesinantennaspacetoformthespectrumsolvestheproblemofdopplerambiguity.However,manynon-idealfactorsdur

8、ingtheoperatingoftheSARsystemcanleadtotheinconsistency