二维脉内扫描高信噪比高分辨大测绘带成像.pdf

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1、2O14年8月西安电子科技大学学报(自然科学版)Aug．2014第41卷第4期J0URNAL0FXIDIANUNIVERSITYVo1．41NO．4doi：10．3969／j．issn．1001—2400．2014．04．002二维脉内扫描高信噪比高分辨大测绘带成像张佳佳，周芳，孙光才，邢孟道，保铮(西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室，陕西西安710071)摘要：为了解决合成孔径雷达信号的信噪比会随着测绘场景的增大和分辨率的提高而降低这个问题，提出了一种新的基于俯仰一方位二维脉内扫描的高信噪比高分辨

2、大测绘带合成孔径雷达成像模式．在发射端利用面阵全孔径，以较低的脉冲重复频率发射俯仰一方位二维窄波束，并进行脉内二维扫描；在接收端全孔径接收，并进行二维数字波束形成，消除低脉冲重复频率带来的多普勒模糊以及俯仰维脉内扫描带来的距离模糊，最终实现高信噪比高分辨大测绘带成像．仿真实验表明，该成像模式可以显著提高高分辨大测绘带成像系统的信噪比．关键词：合成孔径雷达；高分辨大测绘带成像；高信噪比；数字波束形成；脉内扫描中图分类号：TN957文献标识码：A文章编号：1001—2400(2014)-04—0006—07Hi

3、ghsignal_‘noise-ratiohigh-。resolutionwide-swathimagingusingtwo-dimensionalintrapulsebeamsteeringZHANGJiajia，ZHOUFang，SUNGuangcai，XINGMengdao，BAOZheng(NationalKeyLab．ofRadarSignalProcessing，XidianUniv．，Xi’an710071，China)Abstract：Thesignal—noise=ratio(SNR)of

4、synthesisapertureradar(SAR)willdecreaseastheswathbecomeswider．Todealwiththisproblem，anewpracticalSARmode1basedonthetwo—dimensional(2-D)intrapulsebeamsteeringtechniquearepresentedtoachievehighSNRandhigh-resolutionwide～swath(HRWS)SARimaging．The2-Dcompactbeam

5、isformedbythewholeplane-arrayantennainthetransmitterforthe2-Dintrapulsebeamsteering．TherangeambiguitiesinspatialityandtheazimuthDopplerambiguitiescausedbylowpulserepetitionfrequency(PRF)samplingaresolvedbythe2-Ddigitalbeamforming(DBF)inthereceiver，andthent

6、hehighSNRHRWSSARimagingcanbeobtainedsuccessfully．SimulationdemonstratesthatthisSARmodelimprovestheSNRoftheHRWSsystem．KeyWords：synthesisapertureradar；high-resolutionwide—swathimaging；highsignal—noise—ratio；digitalbeamforming；intrapulsebeamsteering受最小天线面积的限制

7、，星载合成孔径雷达(SyntheticApertureRadar，SAR)成像应用中，高分辨与宽测绘带构成一对矛盾_1]．为了突破高分辨率和大测绘带之间的矛盾，近年来国内外学者对高分辨大测绘带(High—ResolutionWide—Swath，HRWS)成像模式进行了大量的研究I2。引．文献E3]将大天线沿距离向分割获得沿距离向线阵，利用接收端数字波束形成(DigitalBeamForming，DBF)解距离模糊实现宽测绘带．文献[4—7]将大天线沿航向分割为多个子孔径，由其中1个子孔径发射宽波束，其他所

8、有子孑L径同时接收回波，以低脉冲重复频率(PRF)获得宽测绘带．它们的共同点是都采用短天线发射宽波束，天线发射面积较小，回波信噪比低．从雷达方程可知，回波的信噪比会随着测绘场景的增大和分辨率的提高而降低．信噪比不仅是衡量SAR成像效果本身的一个重要指标，还直接影响着运动目标检测性能、定位精度以及图像干涉测高的收稿日期：2013-07—15网络出版时间：2013—12—12基金项目：国家863计划资助项目(2013