基于改进PFA的弹载条带SAR成像处理算法研究

摘要

合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）成像技术是探测科学领域的一项突破性成就，它的出现极大地拓展了传统雷达的概念，当今社会，其在国防技术的现代化以及国民经济的发展方面正发挥着越来越重要的作用。
　　极坐标格式算法（Polar Format Algorithm，PFA）是一种经典的聚束SAR成像算法，自身的诸多优点，使其得到了极为广泛的应用，但是PFA在理论推导过程中作了平面波前的近似，使得该算法的有效聚焦半径十分有限，严重限制了它的进一步应用，目前已经提出了一些改进方法，可以极大地扩展该算法的聚焦范围，但是，这些方法都只能用于雷达平飞状态，而在某些特殊应用中，如弹载SAR，雷达不可避免地存在俯冲，这些改进方法无法直接应用。本文通过对PFA算法进行改进，成功将该算法推广应用于雷达俯冲模式，此外，本文还进一步将这一改进的聚束SAR成像算法推广应用到了弹载俯冲条带SAR成像处理中，本文的主要工作如下：
　　（1）详细介绍了极坐标格式算法（PFA）以及机载雷达平飞条件下 PFA的波前弯曲误差补偿。
　　（2）主要研究了雷达斜视俯冲应用条件下极坐标格式算法的波前弯曲误差补偿问题，通过对PFA算法进行改进，提出了一种适用于雷达斜视俯冲条件的极坐标格式算法波前弯曲误差补偿方法，并对补偿精度做了分析。
　　（3）系统研究了子孔径条带拼接算法的成像原理，提出了一种弹载斜视俯冲条件下基于改进PFA的条带SAR子孔径拼接成像算法，并通过计算机仿真验证了算法的有效性。

目录

声明

注释表

缩略词

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 合成孔径雷达的发展

1.3 本文的研究内容

第二章 极坐标格式算法

2.1 引言

2.2 SAR成像原理及工作模式

2.3 SAR距离向高分辨率的实现原理

2.4 SAR方位向高分辨率的实现原理

2.5 极坐标格式算法

2.6 平飞状态下PFA的波前弯曲误差补偿

2.7 本章小结

第三章 俯冲状态下的PFA波前弯曲补偿方法

3.1 引言

3.2波前弯曲误差分析

3.3波前弯曲误差补偿

3.4 仿真数据处理

3.5 本章小结

第四章 基于子孔径处理的弹载条带SAR成像算法

4.1 引言

4.2基于改进PFA的条带SAR子孔径拼接成像算法

4.3 仿真数据处理

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 本文工作总结

5.2 未来工作展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文