多發(fā)多收SAL高分辨率寬測繪帶成像技術(shù)的研究.pdf

1、合成孔徑激光雷達(Synthetic Aperture Ladar，簡稱SAL)是合成孔徑技術(shù)在光波波段的應(yīng)用，它和合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar，簡稱SAR)具有非常好的優(yōu)勢互補特性。對大范圍區(qū)域的對地觀測，我們可以采用SAR技術(shù)進行整體普查，對于我們感興趣的目標(biāo)或可疑的目標(biāo)，可以采用SAL技術(shù)進行更高分辨率的觀測。并且，遠距離測量上，采用SAL技術(shù)可以實現(xiàn)比SAR的分辨率提高至少一個數(shù)量級。作為目前高

2、分辨率對地觀測技術(shù)的必要補充手段，SAL成像技術(shù)已經(jīng)成為雷達成像領(lǐng)域的一個嶄新研究課題，受到國內(nèi)外廣泛的關(guān)注。
　　當(dāng)前國內(nèi)外對于SAL技術(shù)的研究大都是基于單發(fā)單收SAL體制的。由于單發(fā)單收的SAL系統(tǒng)中方位向高分辨率和距離向?qū)挏y繪帶互相制約，不能滿足SAL應(yīng)用對距離向測繪帶寬的要求，因此對大測繪帶SAL技術(shù)的研究是當(dāng)前SAL研究領(lǐng)域中亟需解決的問題。然而，在單發(fā)單收 SAL系統(tǒng)中，無論從參數(shù)設(shè)計角度還是從信號處理角度都無法提高S

3、AL系統(tǒng)的測繪帶寬。所以，對大測繪帶SAL技術(shù)的研究首先要從SAL工作體制上著手，突破單發(fā)單收SAL體制中方位向高分辨率與距離向?qū)挏y繪帶的限制。本文設(shè)計了方位向多發(fā)多收SAL體制，并基于該體制提出了多發(fā)多收SAL成像算法。
　　方位向多發(fā)多收 SAL體制工作在低 PRF模式，優(yōu)先保證獲得距離向大測繪帶，在方位向采用了多通道技術(shù)，利用虛擬孔徑和真實孔徑結(jié)合解決方位向的多普勒模糊問題，通過直接頻譜拼接方法、自適應(yīng)波束形成技術(shù)將多通道數(shù)

4、據(jù)合成大帶寬無模糊數(shù)據(jù)，實現(xiàn)高分辨率寬測繪帶成像。本文主要涉及內(nèi)容如下：首先介紹了 SAL成像原理，簡述了 SAL系統(tǒng)的基本工作原理、數(shù)據(jù)錄取、信號模型、回波數(shù)據(jù)處理和成像算法。然后，分析單發(fā)單收 SAL距離向?qū)挏y繪帶和方位向高分辨率之間的矛盾，詳細闡述了多發(fā)多收 SAL的工作體制，同時給出了該工作體制下的回波信號模型。并且，針對低脈沖重復(fù)頻率條件下的多普勒模糊問題，提出了直接頻譜拼接多發(fā)多收解多普勒模糊SAL成像算法和自適應(yīng)波束形成技

5、術(shù)解多普勒模糊SAL成像算法，完成頻帶合成與高分辨率寬測繪帶成像。最后，通過三發(fā)三收 SAL體制的仿真驗證多發(fā)多收SAL工作體制的可行性。
　　本論文的主要貢獻和創(chuàng)新是：
　　(1)分析了單發(fā)單收SAL體制距離向?qū)挏y繪帶與方位向高分辨率的矛盾，設(shè)計了方位向多發(fā)多收SAL體制。
　　(2)提出了基于多發(fā)多收SAL體制的直接頻譜拼接多發(fā)多收解多普勒模糊SAL成像算法。
　　(3)提出了基于多發(fā)多收SAL體制的自適應(yīng)波