機(jī)載雙基合成孔徑雷達(dá)算法研究.pdf

1、雙基合成孔徑雷達(dá)(Bistatic Synthetic Aperture Radar,Bi-SAR)是指雷達(dá)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)安置在不同平臺(tái)上的合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng),是一種新型體制的合成孔徑雷達(dá)(SAR)系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的單基SAR系統(tǒng)相比,雙基SAR具有靈活的配置方式,具有更遠(yuǎn)的作用距離,獲取的目標(biāo)信號(hào)更為豐富,安全性能高,抗截獲能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。特別是在戰(zhàn)爭(zhēng)條件下,雙基SAR的優(yōu)點(diǎn)更加突出,因而成為當(dāng)今高科技條件下的一種不可取代的探測(cè),偵測(cè)方式,在

2、軍民方面都有著重大的研究?jī)r(jià)值和廣泛的應(yīng)用前景。
　　 然而,由于收發(fā)平臺(tái)的分置,對(duì)雙基SAR系統(tǒng)帶來了諸多難題,例如收發(fā)平臺(tái)的頻率同步,時(shí)間同步,雙基SAR的成像算法,天線指向,理論建模和仿真,運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)取Ｆ渲?成像算法是研究和實(shí)現(xiàn)雙基SAR的基礎(chǔ)和核心問題。特別是收發(fā)平臺(tái)分置致使斜距歷程的雙根號(hào)和的形式,使得雙基SAR的多普勒歷程和二維頻譜更為復(fù)雜,而這些更是雙基SAR成像算法的關(guān)鍵所在。
　　 傳統(tǒng)的單基SAR,由于

3、其回波信號(hào)具有方位平移不變的特性,使得能夠在將回波信號(hào)變換到距離多普勒域中進(jìn)行頻域處理,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)頻域的快速成像算法,從而大大提高了成像處理的效率。與機(jī)載單基SAR不同,機(jī)載雙基SAR,收發(fā)平臺(tái)配置靈活,任意飛行模式和平行模式最具有代表性,因此這兩種平臺(tái)配置方式是本文研究重點(diǎn)。本文主要做了以下研究工作。
　　 首先,介紹了SAR的基本原理,建立了平行模式和任意飛行模式下雙基SAR的幾何模型和回波信號(hào)模型,對(duì)雙基地SAR脈沖重復(fù)頻率

4、的限制和雙基SAR的分辨率進(jìn)行了探討。
　　 其次,在介紹雙基SAR平行模式和任意飛行模式的基礎(chǔ)上,分析和介紹了基于MSR和LBF對(duì)斜距歷程進(jìn)行展開,進(jìn)而得到點(diǎn)目標(biāo)的二維參考頻譜。而后本文推導(dǎo)了一種基于冪級(jí)數(shù)展開的二維參考頻譜,為提出基于冪級(jí)數(shù)的距離多普勒(RD)算法打下了基礎(chǔ)。
　　 最后,研究了時(shí)域后向投影(BP)算法和基于冪級(jí)數(shù)的距離多普勒算法。通過點(diǎn)目標(biāo)的仿真數(shù)據(jù)驗(yàn)證了兩種算法的有效性和適用性。并且分析了這兩種算