双基地SAR成像算法及同步误差研究

摘要

双基地合成孔径雷达(SAR)是一种新的成像雷达体制，它和常规SAR的区别在于其发射机和接收机分置于不同的平台上，与常规SAR相比，双基地SAR有很多优点，如：有利于获取更丰富的目标散射信息，实现SAR系统的小型化，具有很强的反干扰、反侦察能力和生存能力，采用“远发近收”的工作模式也有利于提高雷达作用距离。在双基地SAR成像系统中，成像处理和同步技术是该系统的关键技术，其研究对双基地SAR成像技术的进一步发展，具有重要意义。 本文主要针对双基地SAR成像，研究了三种成像算法，并分析了各种误差对成像的影响，最后编写了双基地SAR的成像软件，主要工作包括以下几方面： 1.详细分析了双基地SAR正侧视模式下的数学模型以及其回波信号模型，推导了双基地SAR分辨率公式； 2.分析了相应的成像算法：主要有RD算法、BP算法、ωk算法，并利用Matlab语言及C语言实现算法仿真，验证了三种算法的有效性。并对各种算法的成像质量进行了分析比较，结果表明RD算法适用范围窄，仅适合于平飞正侧视模式下的目标成像，ωk算法适用范围稍宽，在收发基线与航向不垂直的正侧视模式下也能成像，BP算法适用范围最广，适合于收发载机任意飞行模式。最后详细分析了各种成像算法的运算量； 3.研究了双基地SAR同步技术。主要研究了空间同步、频率同步及时间同步对双基地SAR成像的影响。对频率同步主要分析了固定频差、线性频差、sin型频差以及随机频率误差对成像的影响；时间同步主要分析了线性时间误差、sin型时间误差以及随机时间误差对成像的影响。在误差补偿方面，分析了线性时间同步误差的补偿方法，包括强点法和相关法。最后研究了信源相位噪声(均匀分布、高斯分布)对双基地SAR成像的影响； 4.利用VC++与Matlab混合编程技术，编写了双基地SAR成像处理软件，并通过仿真实验对该软件的功能进行了验证。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

第二章机载双基地SAR理论概述

第三章机载双基地SAR成像算法

第四章机载双基地SAR同步误差研究

第五章双基地SAR成像处理软件的编程实现

第六章结束语

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果