SAR成像处理处理算法

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1、合成孔径雷达成像算法SARImagingAlgorithm谭维贤中国科学院电子学研究所微波成像技术国家级重点实验室合成孔径雷达成像算法2009.09.30北京成像算法基础SAR成像简介SAR回波数据模型和信号模型Rang-Doppler算法ChirpScaling算法聚束和扫描模式的成像算法聚束模式的信号特征和成像算法扫描模式的信号特征和成像算法与成像处理相关的其他问题杂波锁定自聚焦处理小结合成孔径雷达成像算法2009.09.30北京成像算法基础SAR成像简介SAR回波数据模型和信号模型Rang-Doppler算法ChirpScaling算法聚束和扫描模

2、式的成像算法聚束模式的信号特征和成像算法扫描模式的信号特征和成像算法与成像处理相关的其他问题杂波锁定自聚焦处理小结合成孔径雷达成像算法2009.09.30北京合成孔径雷达成像算法2009.09.30北京早期的SAR光学成像处理设备合成孔径雷达成像算法2009.09.30北京中国第一副SAR图像日期：1979年9月17日地点：宝鸡地区高度：6600米飞行速度：450公里/小时气象：阴天，云层厚度300米成像：光学处理合成孔径雷达成像算法2009.09.30北京回波距离压缩参考函数距离压缩信号A/D距离、方位向距离向距离向采样预滤波FFTIFFT方位压缩参考

3、函数方位压缩方位向距离迁移方位向转置IFFT校正FFT存储器雷达逆转置SAR存储器图像处理图像合成孔径雷达成像算法2009.09.30北京南极卫星雷达图像合成孔径雷达成像算法2009.09.30北京成像算法基础SAR成像简介SAR回波数据模型和信号模型Rang-Doppler算法ChirpScaling算法合成孔径雷达(SAR)聚束和扫描模式的成像算法聚束模式的信号特征和成像算法扫描模式的信号特征和成像算法与成像处理相关的其他问题杂波锁定自聚焦处理小结合成孔径雷达成像算法2009.09.30北京SAR信号采集模型t信号空间载机飞行轨迹τx目标空间h徙动轨

4、迹R(t;r)σ(x,r)r2r/cSAR系统点目标回波模型合成孔径雷达成像算法2009.09.30北京SAR回波数据矩阵模型AzimuthtaRend2Rend/cSyntheticAperture2Rclosest/cTSARRclosestSlant-rangetrVf⋅PRTPRTRstartθa2Rstart/cτP2τP/ctr_mintr_max合成孔径雷达成像算法2009.09.30北京距离迁移（距离徙动）距离迁移是SAR处理中必然出现的现象，距离迁移为1222Δ=RRv[()+t]−Rcfac虽然距离迁移是SAR处理中必然出现的现象，但

5、它的大小随系统参数不同而变化，并不总需要补偿。通常认为，如果最大距离迁移值不大于四分之一个距离分辨单元，则距离迁移不需要补偿。合成孔径雷达成像算法2009.09.30北京SAR回波相位模型点目标回波数学模型atwo-dimensionalChirpwithrangemigration带距离徙动的二维线性调频信号，即：s(t,t;R)(t,t)e−jφr(ta,tr;Rc)e−jφa(ta,tr;Rc)=γ⋅⋅arc0ar其中，－jφ距离Chirper为发射Chirp的延时拷贝delayedreplica；＋－jφ方位Chirpea由载荷平台和被测目标间的

6、相对运动而形成。通过这种相对运动，可以合成的大尺寸雷达孔径。这种技术被称为合成孔径雷达技术。合成孔径雷达成像算法2009.09.30北京SAR回波相位模型方位向Chirp信号的构成21v距离历程r(t;R)=[R2+(vt)2]2≈R+ft2accfaca2Rc24π4πRc2πvf2φ(t;R)=−r(t;R)≈−−t相位历程aacacaλλλRc21∂φ(ta;Rc)2vf频率历程f(t;R)=＝−taaca2π∂tλRac中心频率f=0DC22vff=−调频率rλRc合成孔径雷达成像算法2009.09.30北京SAR信号的空变特性Azimuthx/

7、taRanger/trNearRangeReferenceRangeFarRangeRnRcRf合成孔径雷达成像算法2009.09.30北京SAR成像处理的困难在于：（1）需二维压缩，运算量大；（2）存在距离弯曲现象，二维之间存在耦合；（3）参考函数是空变的。合成孔径雷达成像算法2009.09.30北京成像算法基础SAR成像简介SAR回波数据模型和信号模型Rang-Doppler算法ChirpScaling算法聚束和扫描模式的成像算法聚束模式的信号特征和成像算法扫描模式的信号特征和成像算法与成像处理相关的其他问题杂波锁定自聚焦处理小结合成孔径雷达成像算法

8、2009.09.30北京RD算法成像处理流程RawDataRangeFFTRan