单基双基SAR成像算法研究

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1、西安电子科技大学攻读博士掌位研究生毕业论文I黜嬲单基／双基SAR成像算法研究-gg者：刘高高导师：张林让教授学科：信号与信息处理学位：工学博士2012年11月中国西安ResearchOUImagingAlgorithmforMono—·andBistaticSyntheticApertureRadarADissertationSubmittedtoXidianUniversity-inPartialSatisfactionoftheRequirementsfortheDegreeofDoctorofPhilosophyInElectronicEngineeringbyLiuGaog

2、aoNovember,2012Xi’all，P．R．China作者简介南J

3、。l苛i。-J高，陕西宝鸡人。2006年毕业西安电子科技大学、获学=【二学位。2008年提取攻读博士学位。2013年3月获西安电子科技人获工学博二I=学位。导师：张林让教授主要研究方向：单、双基SAR成像和运动补偿、雷达系统建模与仿真。代表性成果及经历：在《IEEEGeoscienceandRemoteSensingLetters}、{lETProc．Radar．Sonar&Navigation))、《电子与信息学报》、《西电学报》等国内外重要刊物和国际重要学术会议上发表论文多篇。GaogaoLiu，was

4、borninBaoji，ShaanxiProvince，China，in1983．HereceivedhisB．A．inElectronicEngineeringfrolnXiDianUniversity，Xi’an，China，in2006，andappliedfox‘thePh．D．degreeinSignalandInformationProcessingfromXiDianUniversity，Xi’all，in2013．Hisresearchintel‘estsincludenlono—andbistaticsyntheticaperture1．adarimagingan

5、dmotioncompensation，1．adarsystemmodelingandsimulation．独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了本文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。本人签名日虮竺!兰：!：关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许查

6、阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容：可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。(保密的论文在解密后遵守此规定)本人签名导师签名弹／f嘛型尘日期2／扫，)．)．，3摘要合成孔径雷达(SAR)具有全天候、全天时获取观测场景高分辨图像的能力，对军用和民用均有重要的应用价值。近年来，随着SAR技术在各利·平台的广泛应用，如飞机、导弹、卫星等，SAR成像系统面临的问题也越来越复杂。在大斜视成像模式下，去走动处理后方位维可成像区域极小，造成所谓的聚焦深度问题；机载或者弹载SAR系统巾，对前向目标成像是目前的难度之一；受气流影响或者机动飞行的影响，平台无法沿着匀速直线飞行，需要运

7、动补偿处理；推广到高超声速平台以及任意构型的双基SAR系统也都面临新的问题。因此研究复杂情况下的SAR成像具有重要的意义。本论文围绕单基／双基SAR几何模型和信号处理中亟待解决的关键技术问题展开研究，内容涉及大斜视成像、前视成像、运动补偿、高超声速飞行器成像、任意构型双基SAR成像等方面，并通过计算机仿真试验对相关理论分析和关键技术进行了验证。本论文的主要研究内容如下：提出了一种基于方位非线性变标的大斜视成像算法。去走动处理克服了大斜视频谱混叠问题，减弱了大斜视对于系统参数(脉冲重频、信号处理机效率)的要求，同时引入了方位时变或称为聚焦深度的问题。算法通过分析数据采集和成像平面的目

8、标映射关系推导出新的方位维非线性变标因子，在方位时域补偿该问题。算法是对常规非线性变标算法的推广，补偿方位时变量的同时，有效抑制了算法自身的残余相位问题。提出了一种基于级数反演法的曲线轨迹前斜视RDA算法。针对SAR雷达前视工作模式，算法通过载机运动轨迹的配合，将前视转换为大斜视成像算法。该算法利用级数反演法将时域回波转化到二维频率域，以补偿特殊轨迹带来的高次相位，利用改进的RDA算法对目标精确成像。最后通过仿真验证了该算法的有效性。提出一种曲线轨迹下获取前向目标大场