星载SAR成像算法仿真及SCANSAR系统参数设计

《星载SAR成像算法仿真及SCANSAR系统参数设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要星载合成孔径雷达(SAR)是一种以卫星为平台的，工作在微波波段的主动式遥感器。由于它具有其它遥感器所不具备的优点，因而在许多方面都得到了广泛的应用。本文主要研究了条带式星载SAR的成像仿真及扫描式星载SAR(SCANSAR)系统参数设计。本文首先回顾了星载SAR的一些基本理论，为后续章节成像仿真作了必要的理论铺垫。在此基础上，本文实现了星载SAR的距离多普勒成像算法的几种变形。按照方位向压缩处理的不同，本文实现了时域距离徙动补偿法、时频棍合相关法的改进、改进RD及改进RD的改进等几种成像

2、算法。其中时域方位压缩法成像具有较高的精度并具有较少的计算量，但受星载SAR的斜视角的限制;而改进RD能适用于大斜视角的成像而且具有较高的成像精度和计算量;受二次距离压缩函数选择的限制，当斜视角再变大时，二次距离压缩函数将随多普勒频率变化而变化，我们提出了改进RD的一种改进方法，由于二次距离压缩必须在距离多普勒域进行，则大大增加了计算量;时频混合相关法的改进也只适用于小斜视角，计算量较小，具有较差的成像精度。接下来，本文给出了SCANSAR系统参数设计。基于星载SCANSAR系统的基本原理，本文建立了SCANSAR系统的

3、空间几何模型，并在此基础上，研究了SCANSAR系统各子条带的空间位置，确定了各子条带的波束宽度，波束视角，作用距离等。本文还研究了SCANSAR系统的多视问题，方位分辨率问题，距离模糊问题，确定了SCANSAR系统工作时间关系，各子条带的脉冲重复频率的选择及每个burst的样本数，及各条带距离模糊区的空间位置，为系统设计提供依据。本文的最后给出了成像实验结果。采用SEASAT参数实现了点目标、点阵目标仿真成像，并给出了成像质量指标。通过点目标的仿真成像可以考察各成像算法质量;通过点阵目标成像仿真可以考察距离徙动和聚焦深

4、度对成像结果的影响。关键词星载合成孔径雷达;扫描式合成孔径雷达;距离多普勒成像;距离徙动哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractSpace-borneSyntheticApertureRadar(SAR)isakindofactiveremotesensor,whichworksinthemicrowavebandandtakesasatelliteastheworkingplatform.Ithasalotofcharacteristicsthatotherremotesensorsdonothave,soiti

5、swidelyusedinmanyfields.Inthispaper,imagingalgorithmsforspace-bornestrip-modeSARandsomeimportantparametersofthespace-bomeSCANSARarestudied.First,wegooverthebasictheoryofSARmakingatheoreticalpreparationforfollowingchapters.Then,sometransmutationsofRange-Doppleralg

6、orithmsforspace-borneSARarerealizedinthispaper.Forthediferentazimuthcompressing,timedomainrangemigrationcompensationalgorithm,modifiedtime-frequencydomaincorrelationimagingalgorithm,thesecondrangecompressionalgorithmandsquintimagingmodeprocessingalgorithmarereali

7、zedinthispaper.Amongthese,timedomainrangemigrationcompensationalgorithmhashighresolutionandsimplecomputation.Butforlargersquintangles,theperformanceofthisalgorithmisconstrained.However,thesecondrangecompressioncanbeusedinlargersquintanglesandhashighresolution.But

8、formuchlargesquintangles,thesecondrangereferencefunctionmustbeupdatedaccordingtothechangeinRange-Dopplerdomainacrosstheazimuthspectrum.Andithasmuchcomplexcompu