分布式SAR的壓縮感知成像研究.pdf

1、隨著人們對高分辨率和寬測繪帶雷達(dá)成像要求的逐漸提高，傳統(tǒng)單平臺 SAR的應(yīng)用局限逐漸凸顯。分布式SAR系統(tǒng)利用多個SAR平臺協(xié)同合作，能夠同時實現(xiàn)高分辨、寬測繪帶成像任務(wù)，具有單平臺SAR無可比擬的優(yōu)勢，然而分布式SAR也面臨高速數(shù)據(jù)采集、大容量數(shù)據(jù)存儲與傳輸?shù)入y題?；趥鹘y(tǒng)壓縮感知（Compressive Sensing，CS）的雷達(dá)成像技術(shù)在一定程度上能夠降低系統(tǒng)的采樣率和數(shù)據(jù)量，但成像恢復(fù)重建的效率很低。在此背景下，本文以CS理論

2、衍生出的分布式壓縮感知（Distributed Compressive Sensing,DCS）理論為基礎(chǔ)，展開對分布式SAR系統(tǒng)的DCS成像研究。本文的主要工作如下：
　　1.研究了基于DCS的雷達(dá)成像技術(shù)。針對雷達(dá)回波特點，構(gòu)造成像模型，將DCS理論應(yīng)用于SAR成像技術(shù)，提出了基于DCS的SAR二維成像算法。仿真證明該算法成像效果良好并且能有效降低回波數(shù)據(jù)量和成像重構(gòu)時間。
　　2.研究了基于DCS的分布式SAR多波束成

3、像技術(shù)。建立單發(fā)多收的SAR回波信號模型，利用等效相位中心原理對回波進(jìn)行相位補(bǔ)償?shù)玫降刃У膯尾ㄊ夭?，以空間采樣的增加來提高分辨率。在此基礎(chǔ)上，提出了基于DCS的分布式SAR多波束成像算法，在距離維和方位維同時實現(xiàn)DCS壓縮重構(gòu)。仿真證明該算法具有良好的成像效果，與CS成像算法相比，其抗噪性能更好，運(yùn)行效率高。
　　3.研究了基于DCS的分布式SAR解模糊成像技術(shù)。利用空域濾波原理對空間稀疏分布的小衛(wèi)星回波信號進(jìn)行方位解模糊，得到

4、高分辨成像。在此基礎(chǔ)上，提出了基于DCS的分布式SAR解模糊成像算法，仿真證明該算法能利用少量回波數(shù)據(jù)實現(xiàn)高分辨成像。對含噪信號進(jìn)行仿真分析，結(jié)果表明該算法比CS算法具有更高的運(yùn)行效率和更好的重構(gòu)效果。
　　4.研究了基于DCS的分布式SAR譜合成成像技術(shù)。從擴(kuò)頻角度出發(fā)，分析了分布式SAR系統(tǒng)中不同衛(wèi)星的回波信號出現(xiàn)頻移的原因，針對該現(xiàn)象對回波進(jìn)行時移補(bǔ)償、相位補(bǔ)償?shù)玫秸箤挼亩嗥绽疹l帶，從而提高方位向分辨率。在此基礎(chǔ)上，提出了基