一站固定式低頻雙站SAR高分辨率成像處理技術研究.pdf

1、一站固定式低頻雙站合成孔徑雷達(One-stationary Low Frequency Bistatic Synthetic Aperture Radar, OS LF BSAR）是指發(fā)射機（接收機）位于運動搭載平臺，而接收機（發(fā)射機）位于固定搭載平臺，并且工作于低頻段（<1GHz）的雷達系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有配置靈活、成本低廉、安全性高、穿透能力強、獲取信息豐富等技術優(yōu)勢，具有廣闊的應用前景，因此是目前的熱點和前沿研究領域。本文具體涉及三

2、種不同配置的BSAR系統(tǒng)：條帶式OS LF BSAR、一站固定式低頻雙站圓跡SAR（One-stationary Low Frequency Bistatic Circular SAR，OS LF BCSAR）和一站固定式低頻雙站前視SAR（One-stationary Low Frequency Bistatic Forward-looking SAR，OS LF BFSAR）。本文結合工程實際應用，針對上述三種OS LF BSAR系

3、統(tǒng)的高分辨率成像處理技術進行了深入研究，主要內容概括如下：
　　1.分析了OS LF BSAR系統(tǒng)特性，主要包括斜距歷程空變性、回波信號耦合性和空間分辨率特性，為后續(xù)研究奠定了理論基礎。結果表明，斜距歷程具有距離向和方位向空變性，且隨著信號中心頻率的降低而增大；回波信號具有很強的耦合性，且隨著信號中心頻率的降低而增大；空間分辨率與信號中心頻率和相對帶寬、運動站積累角和側視角等因素密切相關。
　　2．研究了OS LF BSAR

4、快速回波信號仿真。（1）針對線性軌跡OS LF BSAR，提出了基于等效散射體和快速傅立葉變換（Fast Fourier Transform，F(xiàn)FT）的快速回波信號仿真方法，該方法能快速產生高精度的OS LF BSAR回波信號。（2）針對非線性軌跡 OS LF BSAR，提出了基于等效散射體和非均勻 FFT（Nonuniform FFT，NUFFT）的快速回波信號仿真方法。該方法考慮了雷達運動誤差，能有效實現(xiàn)高效高精度的OS LF BS

5、AR回波信號仿真。
　　3．研究了OS LF BSAR快速時域成像處理。（1）針對線性軌跡OS LF BSAR，提出了基于橢圓極坐標的雙站快速因式分解后向投影算法（Bistatic Fast Factorized Backprojection Algorithm，BFFBPA）。該方法在保持后向投影算法（Backprojection Algorithm，BPA）高精度的同時，能極大地提高成像效率。（2）針對非線性軌跡OS LF B

6、SAR，提出了結合運動補償?shù)腂FFBPA。該方法考慮了雷達運動誤差，能有效實現(xiàn)高效高精度的OS LF BSAR成像處理。
　　4．研究了特殊構型OS LF BSAR快速時域成像處理。（1）針對OS LF BCSAR系統(tǒng)，改進基于橢圓極坐標的BFFBPA，提出了適用于OS LF BCSAR成像處理的BFFBPA，該方法能有效實現(xiàn)高效高精度的OS LF BCSAR成像處理。（2）針對OS LF BFSAR系統(tǒng)，改進基于極坐標的BFFB