星载SAR滑动聚束模式三步扩展成像算法研究

"星载SAR滑动聚束模式三步扩展算法 (2012年)，杨威，李春升，陈杰，王鹏波，北京航空航天大学电子信息工程学院" 这篇论文主要探讨了星载合成孔径雷达（SAR）在滑动聚束模式下的成像问题。SAR是一种利用雷达与目标间的相对运动来合成大孔径的遥感技术，能够实现高分辨率的地球表面成像。滑动聚束模式是SAR的一种工作模式，它允许雷达在扫描过程中改变波束位置，从而提高图像的空间分辨率和覆盖范围。 在论文中，作者首先分析了滑动聚束模式下沿距离向的混合度因子，并结合空间几何模型进行了修正。混合度因子是影响SAR图像质量的关键因素，它涉及到信号的复数乘积和相位关系，正确处理这个因子对于避免图像失真至关重要。 接着，作者研究了单点目标和整个场景的多普勒带宽。多普勒效应在SAR成像中起着核心作用，因为它决定了雷达接收到的目标回波的频率变化，进而影响成像质量。通过数学推导，他们证明了两步成像处理算法可以有效克服频域内的混叠现象，提高了成像的清晰度。 然而，进一步的研究揭示了两步成像算法的局限性。该算法对脉冲重复频率（PRF）有较高要求，如果PRF选择不当，可能会导致方位向的图像域出现混叠，即不同距离的目标在方位方向上无法正确分离。 为了解决这个问题，论文提出了三步扩展成像处理算法。该算法在完成方位向聚焦后，通过选择适当的deramp因子进行方位向的重采样，从而有效地克服了方位向图像域的混叠。deramp操作是一个关键步骤，它用于去除由于PRF选择不当而引入的额外相位，确保图像在方位向的连续性和清晰度。 此外，论文还探讨了第三步deramp操作对方位向时域展宽的影响。这一步骤的优化对于保持图像的时间一致性至关重要，以防止因处理而引入的额外时间展宽，影响成像精度。 最后，通过仿真验证，作者证明了三步成像处理算法相对于两步算法在成像质量和稳定性方面的优势。这种扩展算法不仅解决了两步算法的局限性，还提升了SAR系统的整体性能，对于星载SAR系统的设计和应用具有重要的理论和实践价值。 关键词：合成孔径雷达；滑动聚束；两步算法；去斜处理 中国分类号：TN957 文献标识码：A 文章编号：1001-5965(2012)03-0297-06