机载高分辨率大场景MIMO-SAR成像算法研究.pdf

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1、第20卷第8期电光与控制VoJ．20No．82013年8月ElectronicsOptics&ControlAug．2013doi：10．3969／j．issn．1671—637X．2013．08．010机载高分辨率大场景MIMO-SAR成像算法研究谢超，王党卫，马晓岩，王力宝，李定山(空军预警学院，武汉430010)摘要：机载MIMO—SAR在增大可照射场景范围的同时，也会带来距离空变性问题，使得现有算法在大场景模型下会出现各种误差。基于正侧视大场景模型，对上述问题进行详细的推导分析，指出成像场景测绘带宽变大而导致的失配现象是产生误差的主要因素，并提出了一种机载高分辨率大场景成像算法。理论

2、分析和实验结果验证了该方法的有效性。关键词：合成孔径雷达；多输入多输出；大测绘带成像；聚焦深度中图分类号：V243．2；TN957文献标志码：A文章编号：1671—637X(2013)08—0042—06AnAlgorithmforHigh-·PrecisionLarge·RegionImagingofAirborneMIMO-SARXIEChao，WANGDangwei，MAXiaoyan，WANGLibao，LIDingshan(AirForceEarlyWarningAcademy,Wuhan430019，China)Abstract：Theairbornemulti-inputmul

3、ti—outputsyntheticapertureradar(MIMO—SAR)mayhavespace—variantrangeerrorwhileenlargingtheilluminatedarea,thusresultinvariousimagingerrorfortheexistingalgorithmsappliedtothelargescalemode1．Thispaperpresentsatheoreticalanalysisbasedontheside—lookingmodelandtheanalysisshowsthatunderthewidenswath,themis

4、matchbetweentheechosignalandthereferencefunctionisthemainfactoroftheimagingerror．Soallalgorithmofhigh—precision,largeregioninmgingwasproposed,whichwasverifiedbytheresultsofsimulation．Keywords：syntheticapertureradar(SAR)；MIMO；wideswathimaging；focusdepth糊，但高PRF又会限制可观测场景的有效宽度。为0引言此，人们通过引入多观测通道来降低系统对PR

5、F的需合成孔径雷达(SAR)具有全天候、全天时、远距离求，以解决宽测绘带导致的距离模糊问题。。等特点，是目前对海面机动目标成像的重要技术手新体制多输入多输出(MIMO)雷达采用雷达发射段，在民用或军事多个领域中得到了广泛应用，但随着端波形分集的思想，比传统多通道SAR可提供更多的应用背景的发展，要求SAR在提供高分辨率图像的同空间自由度，因此迅速成为众多学者关注的焦点。德时，也须具备大场景不模糊测绘的能力，比如在军事应国Ender首先明确提出MIMO—SAR的概念，并讨论_『用中，远距离高分辨率大场景图像对指挥官进行战场信静态场景成像以及运动目标显示问题，由于MIMO息管理、引导攻击可提供十

6、分重要的帮助，但在保证高雷达可通过优化发射信号的方式，形成更灵活的发射空间分辨率的同时完成宽测绘带成像，对于传统单通道方向图，从而解决传统SAR大测绘带存在的具体问SAR来说十分困难⋯。这是因为实现高的空间分辨率，题，这使得MIMO．SAR及其技术问题成为众多学者关需要系统采用高脉冲重复频率(PRF)来抑制多普勒模注的焦点。2007年，宋岳鹏探讨了MIMO—SAR在遥感方面的应用，指出在诸如宽测绘带、高分辨率指标和抗收稿日期：2012—06—20修回日期：2012—09—14目标起伏等方面较传统SAR都会存在优势。武其基金项目：国家自然科学基金(61179015，61201451)；军内科研

7、资助松等人通过利用MIMO系统提供的高空间自由度，改项目(KJ2010192)善了由于PRF的降低而导致的多普勒模糊问题。。作者简介：谢超(1983一)，男，湖北武汉人，博士生，研究方向为机载MIMO雷达运动目标检测、成像。随后，武其松将脉内扫描技术应用到面阵MIMO—SAR第8期谢超等：机载高分辨率大场景MIMO—SAR成像算法研究43中，利用二维空域联合处理方法解决多普勒模糊问题，码信号，且满足时延不变特