非正交发射的宽域高分辨MIMO InSAR成像模式研究.pdf

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1、第34卷第1期电子与信息学报Vo1．34No．12012年1月JournalofElectronics＆InformationTechnologyJan．2012非正交发射的宽域高分辨MIMOInSAR成像模式研究刘楠刘昕张娟张林让(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：MIMOInSAR具有比多基线InSAR更稳健和精确的地形高程重建能力，但其关键技术之一是在各阵元接收端分离出源自不同阵元发射信号的回波。现有“正交”信号正交性不足，依赖它们实现回波分离会产生严重回波间相互干

2、扰。为此，该文提出了一种非正交发射的MIMOInSAR成像模式，该模式首先通过控制各阵元交替发射信号，使其主瓣回波交替出现在各脉冲重复周期，此时只需压低各阵元天线俯仰维旁瓣即可大幅降低回波间的相互干扰，从而避免回波分离对发射信号正交性的依赖。在此模式基础上，该文又引入基于方位向多通道处理的波束扫描技术以缓解交替发射时方位不模糊与距离不模糊之间矛盾，从而实现宽域、高分辨观测。仿真结果证明了该文MIMOInSAR成像模式的有效性。关键词：干涉合成孔径雷达；多发多收；非正交发射；互干扰；宽域高分辨中图分类号：

3、TN957．52文献标识码：A文章编号：1009．5896(2012)01．0140-08DOI：10．3724／SP．J．1146．2011．00466AWide—swathHigh-resolutionImagingModeforMIMOInSARwithoutTransmittingOrthogonalSignalsLiuNanLiuXinZhangJuanZhangLin-rang(NationalLabofRadarSignalProcessing，XidianUniversity，’an71

4、0071，China)Abstract：TheabilitytoreconstructingtheterrainheightprofileofMIMOInSARoutperformstheordinarymultibaselineInSAR．OnekeytechnologyofMIMOInSARistheechoseparationonthereceiver．Theavailableorthogonalsignalsintroducegreatcross—interferencesbetweendiff

5、erentMIMOChannelsduetotheirinadequateorthogonality．AnequivalentMIMOInSARimagingmodewithouttransmittingorthogonalsignalsispresentedinthispaper，whoseechoseparationdonotdependontheorthogonalityoftransmittingsignals．Instead，theelementsofthisMIMOInSARsystemtr

6、ansmitalternatelyindifferentpulsedurationunderthismode，hencethemainlobeechoesofdifferenttransmittingsignalsappearindiferentpulsedurationcoordinately．Thecross—interferencesaresuppressedsuficientlywithlowsidelobetransmittingpatterninelevation．Furthermore，t

7、hemultichannelazimuthprocessingbasedScanSARtechniqueisemployedinthisMIMOInSARimagingmodetoimproveitsswathwidthandazimuthresolution．Thenumericalsimulationsprovethevalidationoftheproposedmode．Keywords：InSAR；MIMO；Non-orthogonallytransmitting；Cross-interfere

8、nce；Wide·—swathhigh-·resolution1引言统复杂度和成本等因素的限制，现有的机载多基线InSAR系统通常只有3至5个独立观测阵元[3-s]，为改善传统单基线InSAR的高程重建性能，人而近年来研究较多的星载分布式雷达编队[6]也仅由们提出了多基线InSAR的概念。多基线InSAR由3至5颗卫星构成。多个独立观测阵元构成，能够提供更多数量的干涉文献『71将近年来兴起的MIMO雷达技术引入相位以提高估计精度，并且能够直