星载SAR非线性啁啾滤波校正算法仿真与性能分析

本文主要探讨了在合成孔径激光成像雷达（Synthetic Aperture Laser Imaging Radar, SAILIR）系统中，非线性啁啾效应对于距离向成像质量的重大影响。SAILIR利用激光光源的线性调频特性来获取高分辨率的雷达图像，但实际操作中，由于激光源的非线性效应，会导致距离信息的扭曲和失真。为了克服这一问题，作者提出了一个创新的算法，即通过参考通道的非线性测量和相位计算，针对每个目标反射信号进行逐一的滤波和校正。 算法的核心思想是建立从外差探测到距离向成像的数学模型，将非线性补偿过程融入其中。首先，通过实时监测参考通道的非线性行为，得到目标通道的相位偏移信息。然后，根据这个信息，设计特定的滤波器来抑制或纠正由于非线性引起的频率变化，从而实现对距离信息的恢复。这种方法的关键在于选择合适的滤波器宽度，它直接影响到非线性补偿的精度和效率。 通过计算机仿真，研究人员对不同滤波器宽度以及非线性程度对距离向压缩脉宽的影响进行了深入研究。他们发现，滤波器宽度的选择需要平衡滤波效果和信号质量，过宽可能导致高频信息损失，过窄则可能无法充分补偿非线性。通过实验数据的分析，他们找到了一个最佳的滤波器宽度，证明了这种逐一扫描滤波校正算法的有效性和实用性。 此外，文章还讨论了所提出方法在星载SAILIR系统中的应用，强调了其在实际应用中的可行性。研究结果对于提升SAILIR系统的距离向分辨率、改善成像质量具有重要意义，为未来高性能雷达技术的发展提供了新的思路和优化策略。 本文通过对非线性啁啾效应的深入理解，以及针对性的滤波校正技术，为解决合成孔径激光成像雷达中的关键问题提供了一种有效的解决方案，有助于提升雷达系统的性能和可靠性。