合成孔径雷达成像及成像质量的改善

摘要

利用合成孔径雷达(SAR)进行成像处理，能够获得全天候、全天时、远距离的高分辨雷达图像，目前SAR 已经作为现代雷达的一种新功能而得到广泛应用。本文结合仿真和实测数据，对合成孔径雷达成像算法及如何改善成像质量进行了系统而全面的研究。首先介绍了合成孔径雷达工作的基本原理，并介绍了SAR 成像的理论模型；然后对常用的两种成像算法进行了详细理论推导和阐述，并分别用仿真和实测数据对算法进行了验证，给出了试验结果；为了提高成像质量，需从回波数据中估计多普勒中心频率和调频率，进而用于距离徙动校正、方位压缩及运动补偿，本文用多种方法估计多普勒中心频率，并进行解模糊处理，用MD 方法估计多普勒调频率，对于各种算法均进行了试验验证和分析比较，给出了具体试验结果；成像算法适用于理想的匀速直线运动，针对实际应用，我们研究了基于多普勒调频率的运动误差补偿和运用相位梯度自聚焦算法进行的相位误差补偿，并用实测数据进行验证，由结果可见参数估计和运动补偿均可提高成像质量。