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《基于改进CS算法的侧斜视SAR成像》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、从〕第卷第期信号处理年月基于改进算法的侧斜视成像刘光炎雷万明黄顺吉电子科技大学新村一,成都摘要针对的斜视工作模式,该文建立了雷达信号的回波模型,详细分析了回波信号的瞬时方位频率和瞬时多普勒频率及距离,,,甲斜视对方位频率的影响结合经典的算法提出了一种基于斜视的改进算法并利用该方法,,,、进行了仿真试验理论分析和仿真结果表明该方法更符合斜视的几何关系能有效的进行距离压缩距离徙动校正和方位聚焦,改善成像质量。关键词系统斜视算法距离斜率因子晒而,,一,,,印,一一而,,’本文首先讨论斜视距离方程和斜视情况下的回波信号引言瞬时多普勒频率,然后以经
2、典的算法为基础,分析改造,,。自七十年代合成孔径雷达的算法诞生以来因其有的算法并利用该方法进行了仿真实验效性和较好的解决了方位聚焦与距离单元徙动而成其为正,,,斜视回波模型侧视的经典算法但是由于算法所固有的缺陷如距离单元徙动校正需要进行插值、距离二次压缩时使用在多普算法是一种基于正侧式的高精度成像算法,它利用勒质心,,和参考距离处的近似距离调频斜率而忽略依靠方位原理即线性调频信号与一个具有相关调频斜率的调频,,,频率和真实距离的二次距离压缩难以满足高精度斜视成像信号相乘结果仍是一个调频信号只是相位中心和调频斜为了正确的区分斜视,我们把斜视
3、角代的称为侧斜率发生了变化,人们将其称为经典算法。该方法首先,卜。,。因此,视把斜视角的称为前斜视如图的需要将原始回波数据进行方位向傅里叶变换到距离信号一九十年代初,以为代表的几位专家提出,,了一种多普勒域与相位因子相乘使所有距离门的距离徙动高精度的成像算法一算法,它以正侧视模曲线补偿到相同的形状然后通过距离向傅里叶变换将信号式为基础,较好地解决了算法存在的不足,达到了高精变换到二维频率域,,完成距离徙动校、二进行距离补偿正度成像的目的,此方法人们称之为经典的算法一。次距离压缩和距离压缩再利用逆傅里叶变换将信号变换到收稿日期年月日修回日期
4、年月日第期基于改进算法的侧斜视成像距离一多普勒域,。、图像完成方位补偿处理最后利用逆傅里‘,凡凡凡,。凡,一姿分一,‘兰芍叶变换将信号变回时域图是成像算一己得到图像一一、从‘法的流程图。一于这里的场为瞬时多普勒频率,价为瞬时等效斜视角,而此距离方程正是算法中使用在距离信号一叩域决的距离方程。此方程表明算法中弯曲因子所使用的频率分应是瞬时多普勒频率,任何引起瞬时多普勒频率变化的因素都将引起距离的变化,从而影响算法的成像质量由二二分佳幽菊洲阵域空间算法的各项因子可知,其主要影响距离压缩、距离徙动校正。一和方位压缩扣回波信号的瞬时方位频率分析设
5、发射的是线性调频。信号。卜,,则其回波信号可表示为,,二。,一一、,一’图算法处理流程图二、斌凡砰‘“、斜视距离方程一,·一、⋯「冬其中是距离向快变化时间,是天线方向加权,近似与距离无关,是雷达发射脉冲的包络,通常近似为矩形,即为式表示的斜视距离方程,为光速,为距离印调频斜率。从式可知回波信号相位为一卜尸,一一,解「兰、粤劝凡图斜视的几何模型结合式与式得瞬时方位频率,图为斜视时的几何模型图中为的投,十△”射角、为侧视角,中为等效斜视角,即锥角,由其几何关··己中,即一。中一““系可知毋从一八十一由图可知斜视的等效距离方程为—半」,·凡丫嘴
6、,一凡,其中△卜,—二凡,瓜为瞬时方位频率中瞬时频率,且九由式和瓜的表达式得、,。﹁,一,一一,,其中表示慢时域的时间表示平台飞行速度近似为平竺玩汀竺玩粤一、价,戈戈二台与目标的相对飞行速度表示时雷达至目标的距。。。。尺儿哈九离相应的可以得到多普勒质心和多普勒调频斜率为宁一腼一一万二尸一一。一一了一‘。甲、又“一与一“一、、兰了口、内︸,了、,九二价从式可以看到距离印斜率对方位频率影响如下’△,对于未位于照射中心的距离单元笋其方位一下不厂一一,。毋中心频率发生了移动即从多普勒质心九移到了斌一几尤△,。其中几是发射电磁波的波长。由图及式,玩
7、可知距离方位,印调频斜率也发生了变化从九变到了方程也可表示为信号处理第卷,一且其变化“距“调频斜参哩从一一叽。,粤。鹦粤沪平乎了咔诬匆‘甲率和距离单元徙动△密切相关—除引起方位中心和方位调频的变化外,还引入了方位时间的二次项,使方位频率发生波动,而该扰动与距离调其中频斜率和斜视角有关,实际上是距离调频与多普勒参数的祸、一’。、、、、合项因式的第三项可表达为业墨卫,。。。,,九从、扬、矛二一加一“,一丈二一一。甲一一一“丁一一‘。甲一一乙气尸“一一‘几又与少〔“上式的推导使用了式与式,从表达式可以看到,了」,与式的前两项相比方位时间的二次项
8、对瞬时方位频式中各项相位因子的含义与经典的算法相同,即,。率的影响较小可以忽略于是式可表示为第一相位项为方位频率的距离调频信号,调频率为月。十‘、,一、一,状竺,一一凸玩呱粤相位中心变到了第二
