陣列三維SAR成像及運動補償方法研究.pdf

1、陣列三維SAR（Linear Array SAR, LASAR）作為一種新興的微波三維成像技術，具有空間的三維分辨能力，能夠提供更加豐富的場景信息，與傳統(tǒng)SAR相比，成像模式更加靈活，有正下視、前視、側視和斜視等，當工作在正下視模式，能夠克服傳統(tǒng)SAR存在的陰影遮擋問題，在軍民生產(chǎn)的各個領域有巨大的應用潛力。目前，針對陣列三維SAR運動補償問題的研究尚處于起步階段，在成像算法上也存在效率低的問題，基于此現(xiàn)狀，本文主要以后向投影算法為基礎

2、，對陣列三維SAR運動補償及成像算法展開研究，具體內容及貢獻如下：
　　1、本文首先對陣列三維SAR的基本理論進行介紹。闡述了陣列三維SAR的工作原理，并給出回波信號模型；從系統(tǒng)的模糊函數(shù)出發(fā)，給出其理論空間分辨率；介紹了常用的三維RD算法和三維BP算法，與RD算法相比，BP算法具有成像精度高、適用于任意模式任意軌跡的優(yōu)點，因此本文的研究以BP算法為基本成像算法；最后，介紹了自聚焦算法的基本原理，為后續(xù)研究提供理論依據(jù)。
　

3、　2、研究陣列三維SAR的運動補償方法。分析了陣列三維SAR的誤差來源，在傳統(tǒng)自聚焦BP算法的基礎上，將二維擴展到三維得到了一種基于相位誤差估計的三維自聚焦BP算法，該算法將多種運動誤差統(tǒng)一建模為回波中的相位誤差，以圖像銳度最大化準則，采用最優(yōu)化方法估計該相位誤差并補償，仿真驗證了該算法對各類相位誤差均有良好的聚焦性能，并通過實測數(shù)據(jù)處理驗證了該算法的有效性，但由于該方法假設場景中所有像素點的相位誤差相同，未考慮運動誤差的空變性，在大場

4、景下補償精度會下降。針對該問題，提出一種基于APC誤差估計的三維自聚焦BP算法，該算法以圖像強度最大化準則估計APC測量誤差，由于估計APC等效于估計每個像素點的距離史，因此該方法可以對每個像素點進行高精度相位補償，同時，該方法大幅降低對內存的需求，在解決大場景下的三維SAR運動補償問題上具有優(yōu)勢，仿真和實測驗證了該算法的有效性。
　　3、研究了一種三維頻域 BP成像算法。該算法將距離壓縮回波的頻譜投影到圖像的波數(shù)域以得到圖像的頻