基于平方逼近的双基SAR频域成像算法研究

摘要

双基地 SAR（BiSAR）相比单基系统有更多的通用性，其微波发射器和接收器在分置的飞行平台上，可以具有不同的速度和不同的飞行路径，然而这带来成像难度的增大，因此，对双基SAR成像算法进行研究具有重要意义和价值。　　本文以双基SAR的空间几何和信号模型为基础，分析了双基SAR系统的距离史及二维分辨单元的性质。分析表明，双基 SAR回波信号具有方位向的空变性，发射、接收平台速度矢量的不同导致不同方位向目标成像几何的差异。此外双基SAR的二维分辨率是空变的。　　本文基于频率域的成像处理方法，研究了一种新的基于最佳平方逼近的双基SAR近似的点目标二维频域模型。该模型利用正交多项式逼近原理，对双基斜距史进行四阶近似，并通过解方程求得双基驻相点的精确解。基于斜距史的正交展开分析，提出了相应的点目标二维谱模型，并通过仿真实验与经典的模型处理方法作了对比。对比结果显示：本文模型准确性高，适用性更广，表达式简单。　　在此双基二维谱的基础上，研究了两种处理双基SAR数据的成像算法。对两种算法的关键步骤Stolt变换作了深入的分析，推导得到了变换的距离频率映射函数。通过对双基二维谱的线性化和角度近似处理，研究了双基ω-k近似算法和线性化处理的适用范围，为提高算法对场景和飞行模式的适用性，提出了一种改进算法。仿真实验结果表明：在中等双基结构的条件下，两种算法之间的成像性能差距不太明显；在极端双基结构时，改进算法在聚焦性能相比近似算法有较大提高，更适合用于大场景、大双基角成像。

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第一章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2技术发展动态与难点

1.3本文的内容和安排

第二章 双基SAR成像基础

2.1引言

2.2双基SAR系统基本模型与成像参数

2.3单点目标成像-SAR处理的理论模型

2.4本章小结

第三章 基于正交多项式最佳平方逼近的新的双基二维谱

3.1引言

3.2基于正交多项式最佳平方逼近的BPTRS求解

3.3三种双基SAR二维谱比较

3.4本章小结

第四章 基于SA二维谱的双基ω-k成像算法

4.1引言

4.2一种基于SA二维谱的近似成像算法

4.3基于SA二维谱的一种改进成像算法

4.4算法的成像能力分析

4.5本章小结

第五章 总结与展望

5.1论文内容总结

5.2今后研究展望

致谢

参考文献