高分辨率星载SAR的非线性频率变标成像新算法

本文主要探讨了"高分辨星载SAR的方位维频率非线性变标成像算法"这一主题，针对高分辨率合成孔径雷达（SAR）在星载应用中的特殊挑战，尤其是当合成孔径时间随加速度增加而变长时，传统的基于匀速直线运动模型的图像处理方法不再适用。为了克服这个问题，作者提出了一个创新的解决方案。 首先，论文研究了在曲线轨迹模型下的聚束式SAR空变特性，认识到在加速度的影响下，距离和方位维度之间的频域耦合变得更加复杂。为了处理这种复杂性，作者设计了一种方位维多相滤波函数，这增加了变标操作的自由度，使得能够构建一个扰动函数，有效地消除了距离和方位之间的耦合项，从而简化了成像过程。 接着，论文对经典的两步去混叠算法进行了改进，使其更好地适应曲线轨迹模型的特殊情况，增强了算法的稳健性和准确性。这样做的目的是为了减少由于加速度导致的时间膨胀效应，使得数据恢复更为精确。 最后，通过梯度运算技术，算法进一步将方位上的调制项的空变系数分解，利用之前构建的扰动函数进一步消除方位维度的空变影响。这种方法对于保持图像的几何精度至关重要，特别是在大场景高分辨率成像中。 该研究的重要贡献在于提供了一种新的策略，有效应对星载SAR在高速运动下的成像问题，确保了在高分辨条件下获取更准确、稳定的图像。通过仿真结果的验证，所提出的方位维频率非线性变标算法展示了其显著的优势和实用性。 关键词：星载合成孔径雷达、聚束式、高分辨、加速度、频率非线性变标成像、曲线轨迹模型、空变特性。这项工作的研究成果对于提升星载SAR系统的性能和应用范围具有重要意义。