周期性非均匀采样实现星载SAR高分辨宽测绘带成像.pdf

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1、第34卷第2期电子与信息学报、，01．34NO．22012年2月JournalofElectronics＆InformationTechnologyFeb．2012周期性非均匀采样实现星载SAR高分辨宽测绘带成像吴玉峰孙光才杨军邢孟道周峰f西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室西安710071)摘要：针对单通道星载SAR系统高分辨与宽测绘带之间的矛盾，该文提出了一种周期性非均匀采样的解决方法。该方法利用非均匀的方位采样，避开距离盲区的重叠，使得相同距离单元的盲区最多出现在一个采样通道内；然后利用方位采样的周期性，

2、构造出等效的多通道数据，通过多通道解模糊的方法实现方位信号频谱恢复。文中还详细分析了非均匀采样的优化设计方法。最后仿真实验验证了该文方法的有效性。关键词：星载合成孔径雷达；高分辨宽测绘带；周期性非均匀采样；解模糊；单通道中图分类号：TN957．52文献标识码：A文章编号：1009．5896(2012)02—0279—08DOI：10．3724／SP．J．1146．2011．00498High-resolutionWide—swathImagingforSpaceborneSARBasedonPeriodicNon-u

3、niformSamplingWuYu-fengSunGuang--caiYangJunXingMeng—-daoZhouFeng(NationalKeyLaboratoryofRadarSignalProcessing，XidianUniversity，Xi’an710071jChina)Abstract：Inordertosolvethecontradictionbetweenhigh·-resolutionandwide-swathforthespacebornesingle—-channelSARsystem，

4、thispaperproposesanewmethodbasedonperiodicnon—uniformsampling．Themethodusesthenon-uniformsamplingtoavoidtheoverlapofblindranges，makingtheblindfromthesamerangeunitappearsinonesamplingchannelmostly；Themethodusestheperiodicsamplingtoconstructtheequivalentmulti—cha

5、nneldata，andusesthemulti-channelunambiguousreconstructionmethodtoreconstructthesignal’Sspectrum．Thepaperalsoanalyzestheoptimaldesignofnon—uniformsamplingmethodindetail．Finally，simulationresultsverifytheeffectivenessofthemethod．Keywords：SpaceborneSAR；High-resolu

6、tionwide·swath；Periodicnon．-uniformsampling；Ambiguityreduction；Single—channel1引言为了解决高分辨与宽测绘带之间的矛盾，国内相对机载SAR而言，星载SAR要提供全球覆盖外学者提出了很多方法。文献『21提出高PRF采样回波信号，利用距离维多个子孔径进行波束形成解距的观测区域，为了缩短对场景的再访时间以及获得离模糊，然而该方法得到的宽测绘带存在盲区。文场景的细节特征，对地面进行高分辨宽测绘带的成像显得尤为重要。星载SAR由于受最小天线面积的献f3

7、]利用低PRF采样，方位向多个子孔径满足偏置限制【1，高分辨与宽测绘带构成一对矛盾，现有的不相位中L,(DPC)条件实现高分辨宽测绘带成像，然而其工作条件要求苛刻，条件不满足时系统性能损同SAR成像模式仅在某一方面取其所长。采用聚束模式和发射宽频带信号可以获得方位和距离高分辨失严重。在DPC条件不满足的情况下，文献f41通过空域滤波方法解多普勒模糊实现高分辨宽测绘带率，但是其观测带不连续；ScanSAR利用不同脉冲时间控制波束指向照射不同子测绘带以此获得超宽成像。文献[5-7]考虑了宽测绘带回波信噪比问题，地面观测带

8、，然而它是以牺牲方位分辨率为代价的；通过多维波形编码及数字波束形成技术控制各子测条带SAR则在两者之间折中只能得到中等的分辨率绘带子脉冲的时间宽度和带宽，从而得到灵活的能和测绘带宽度。量分配和多距离分辨的特性。文献f8—101利用频域子频带合成提高距离向分辨率，并通过方位多波束实现宽测绘带成像。以上方法都是基于多通道的高分2011-05—25收