机载滑聚SAR成像及运动误差补偿技术研究

摘要

滑聚合成孔径雷达(Sliding Spotlight Synthetic Aperture Radar， Sliding Spotlight SAR）能综合条带（Stripmap）SAR方位向大测绘带和聚束（Spotlight） SAR高分辨使其在SAR测绘监测领域具有优势。本文围绕滑聚SAR高分辨这一问题，通过理论分析推导、信号仿真和实测数据的处理验证对其进行研究，本文的主要研究内容如下：
　　本文系统分析了滑聚SAR的工作原理、信号特点，并由此对其系统性能参数进行理论推导，通过时频分析，分析其方位向的多普勒特性，并将其与上述两种模式进行性能参数的横向对比。
　　针对滑聚SAR信号方位向采样率低，导致频谱存在混叠的问题，本文对其成像算法展开了研究，系统研究了升采样成像算法和方位向基带变标算法（Basedband Azimuth Scaling Algorithm, BASA），并对这两种成像算法进行详细的理论推导和信号仿真验证，并利用实测数据对这两种算法进行成像处理。
　　针对机载平台在回波数据录取过程中运行轨迹的不稳定性以及高分辨的要求，本文对机载滑聚SAR的运动误差补偿算法展开了研究。利用原始SAR回波数据对其瞬时多普勒调频率估计，反演出由于运动误差所造成二次相位误差，并对其进行补偿；改进了一种基于相位误差梯度自聚焦算法的全孔径高次相位误差的估计方法，通过估计全孔径的高次相位误差梯度，并对其进行低通滤波，进而得到全孔径的高次相位误差，并对该高次相位误差进行补偿，进而得到细节信息较为丰富的滑聚SAR高分辨图像。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文结构安排

第二章 滑聚SAR信号模型及信号特点

2.1 概述

2.2 回波信号模型

2.3 系统性能分析

2.4 多普勒特性分析

2.5 本章小结

第三章 滑聚SAR成像

3.1 概述

3.2 升采样成像算法

3.3 BAS成像算法

3.4 本章小结

第四章 基于回波的滑聚SAR运动误差补偿

4.1 概述

4.2 二次相位误差补偿

4.3 高次误差相位校正

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

致谢

参考文献

作者在学期间取得的学术成果