LFMCW-SAR非线性矫正方法：基于高阶模糊函数的估计

"本文主要探讨了在近距离宽带LFMCW-SAR（线性调频连续波合成孔径雷达）成像应用中，如何处理发射信号的非线性问题，提出了基于YIG振荡器的低成本X波段信号源方案，并介绍了高阶模糊函数非线性估计方法用于改善成像质量。" 在高阶模糊函数非线性估计方法中，当发射信号为存在相位非线性误差的LFM（线性调频）信号时，这种误差会直接影响回波信号的质量，导致距离像的畸变。发射信号模型通常表示为一个带有频率非线性误差的多项式形式，其中频率非线性误差可以通过多项式求和来建模。回波信号经过混频后得到的差频信号会受到非线性误差的影响，表现为目标谱的畸变，进而降低距离分辨率。 为了矫正这种非线性，文章提出了一种二次迭代的高阶模糊函数方法。在低信干噪比或多目标混叠的情况下，传统的非线性估计方法可能无法提供精确的估计。而高阶模糊函数方法则能有效地估计并校正发射信号的非线性误差，即使在低信干噪比环境下也能保持其性能。通过结合宽窄带滤波器，该方法能够在保持信号处理效率的同时，提高非线性误差的估计精度。 此外，该研究还提到了基于YIG振荡器的X波段5.1GHz带宽LFMCW-SAR信号源，尽管其线性度不高，但因其结构简单、成本低廉，仍然被广泛应用于近距离宽带雷达系统。然而，线性度不足会导致距离分辨率下降，因此非线性矫正显得尤为重要。 论文通过仿真数据、延迟线数据和实际轨道SAR测量数据对提出的算法进行了验证，证明了该方法的有效性。这种方法对于解决由非线性发射信号引起的距离像质量下降问题，以及在低成本、高带宽的SAR系统中保持良好成像质量具有重要意义。