基于CS和改进RD算法的大斜视SAR点目标成像研究

摘要

合成孔径雷达(SAR)，具有全天候、全天时、远距离、高分辨成像等特点，可以大大提高雷达的信息获取能力，特别是信息感知能力。SAR成像近年来受到了很大重视，在军用和民用方面都得到了广泛的应用和发展。由于早期 SAR正侧视的观测方式欠缺灵活性，在许多情况下需要斜视观测，斜视SAR就成了目前研究的热点之一。
　　本文根据脉冲压缩原理，从方位向分辨率和距离向分辨率的角度阐述了合成孔径雷达成像原理，建立了斜视条件下 SAR观测的几何模型，同时设置了 SAR成像的景中心距离、载波频率、信号发射带宽、脉冲宽度、脉冲重复频率(PRF)、SAR平台高度、飞行速度等性能参数，以便成像算法计算机仿真的实现。
　　文章讨论了RD、CS算法的原理及流程，分析了SRC在斜视SAR成像数据处理中的作用，并且从正侧视出发，研究在斜视、大斜视情况下各算法的仿真成像，并对图像质量做出了评价，验证算法的有效性。此外，文章还分析了各算法的运算量问题。
　　本文同时提出了一种大斜视情况下的改进 RD算法，为弹载 SAR大斜视角成像提供了一种新思路。
　　由于SAR平台运动误差的计算和相位误差补偿方法都不可避免存在精度限制，因此，必然存在相位残留误差，文章分析了利用PGA自聚焦算法对残留相位误差的补偿。
　　同时，本文还讨论了SAR图像几何校正的问题。

目录

基于CS和改进RD算法的大斜视SAR点目标成像研究

STUDY OF HIGH-SQUINT SARIMAGING BY DOT TARGET BASED ONCSA AND IMPROVED RDA

摘 要

Abstract

第1章 绪论

1.1 国内外研究现状

1.1.1 SAR的发展概况

1.1.2 斜视SAR成像的研究概况

1.2 本文的主要内容

第2章 SAR成像原理

2.1 SAR的二维分辨率

2.1.1 距离向分辨率

2.1.2 方位向分辨率

2.1.3 辐射分辨率

2.2 脉冲压缩

2.3 成像原理

2.4 SAR回波信号及相关处理

2.5 图像质量评估指标

2.6 本章小结

第3章 成像处理算法

3.1 引言

3.2 距离徙动

3.3 斜视SAR几何环境的研究和建模

3.4 距离多普勒算法

3.4.1 算法流程

3.4.2 二次距离压缩算法

3.4.3 运算量

3.4.4 改进RD算法

3.5 Chirp Scaling算法

3.5.1 算法流程

3.5.2 运算量

3.5.3 算法比较

3.6 自聚焦

3.6.1 PGA基本原理

3.6.2 PGA算法流程

3.7 本章小结

第4章 斜视SAR目标仿真

4.1 距离多普勒算法

4.1.1 仿真参数

4.1.2 算法仿真图像及分析

4.2 Chirp Scaling算法

4.2.1 仿真参数

4.2.2 算法仿真图像及分析

4.3 自聚焦

4.4 图像几何校正

4.4.1 SAR图像的几何形变

4.4.2 仿真结果及分析

4.5 本章小结

结论

参考文献

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致谢