基于波数域算法的残留运动误差补偿方法研究-论文.pdf

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1、第31卷第5期计算机仿真2014年5月文章编号：1006—9348(2014)05—0078—06基于波数域算法的残留运动误差补偿方法研究姚永红，宋伟，叶少华(中航工业雷达与电子设备研究院，江苏无锡214063)摘要：在星载成像优化处理问题的研究中，改进的波数域算法(EOK)能够与传统的两步运动补偿技术相结合，因而适用于机载SAR成像，但在用于高分辨率机载SAR成像时，两步运动补偿并不能将运动误差完整地补偿掉。精确地运动误差补偿是成像处理的关键，为了进一步提高波数域算法的处理精度，分析了EOK算法中stoh插值前后运

2、动误差在方位空间的位置变化，推导了变化给两步运动补偿过程带来的残留运动误差，并针对残留误差提出了一种二维波数域空变补偿方法。计算机仿真结果表明，改进方法能够有效地去除残留误差，改善目标响应特性、提高成像质量，实测数据处理结果验证了改进方法的可行性。关键词：机载合成孔径雷达；改进的波数域算法；运动误差；空变补偿中图分类号：TN957．5文献标识码：AWavenumberDomainAlgorithmIntegratingwithThree-stepMotionCompensationYAOYong-hong，SONGW

3、ei，YEShao-hua(AVICRadarandAvionicsInstitute，WuxiJangsu214063，China)ABSTRACT：Theextendedwavenumberdomainalgorithm(EOK)canbeintegratedwiththeconventionaltwo-stepmotioncompensation(MoCo)，whichenablesitbeappliedinthedataprocessingofairbornesyntheticapertureradar(SA

4、R)．Thetwo-stepMoCocannotcompletelycompensatemotionerorsinthecaseofhighresolutionairborneSARimagingwithEOK．InordertoimprovetheprocessingprecisionoftheEOKfurther，thepaperdiscussedthepositiondeviationofmotionerrorsinazimuthinthecourseofstohmapping，deducedtheresidu

5、alspatial—variantmotionerorwhichcomesfromthepositionvariation．andproposedamotioncompensationmethodwhichprocessestheresiduale卜rorsinthetwo-dimensionalwavenumberdomain．Simulationresultsillustratethattheproposedmethodcanremovetheresidualerrorsefficientlyandimprove

6、theimagingaccuracy．Realdataprocessingresultsdemonstratethefeasibil—ityofthemethod．KEYWORDS：AirborneSAR；Extendedwavenumberdomainalgorithm；Motioneror；Spatial-variantcompensation1引言像处理；文献[8]在此基础上加入了子孔径与自聚焦技术，使在理想的匀速直线航迹情况下，波数域算法被认为是一算法更具实用性；文献[9—10]将该思想用于小斜视角SAR种处

7、理大合成孔径、大测绘带宽SAR回波数据的精确算法。成像中；文献[11]则结合改进的波数域算法提出了一种斜视这是由于该算法的所有处理过程都在二维波数域进行，不需相位梯度自聚焦(Squintedphasegradientautofocus，SPGA)方对高次相位项作近似处理，能够很好地解决距离与方位的耦法，将该算法用于大斜视角情况下的运动补偿。然而，上述合问题。j。但传统波数域算法的结构决定其不能与依赖距文献均没有对stoh变换前后运动误差方位位置的波长依赖离的运动补偿结合。J，因此该算法一般用于星载SAR成像特性进行研

8、究。事实上，stoh变换前后运动误差在方位空问处理。。，而在机载SAR中的应用受到限制。文献[7]提出了的位置发生了变化，从而导致I1)一k算法在处理高分辨率SAR一种改进的波数域算法，该算法通过使用一种改进的stolt变数据时，经两步运动补偿后仍会存在残余误差，影响最终图换，将距离徙动校正与方位压缩分开进行，使其能够与传统像质量。本文指出了运