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《大斜視FMCW-SAR波數(shù)域成像算法研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、第3l卷第6期2012年12月飛行器測(cè)控學(xué)報(bào)JournalofSpacecraftTT&CTechnologyV01.3lNo.6Dec.2012大斜視FMCW—SAR波數(shù)域成像算法研究+賀柏森(北京跟蹤與通信技術(shù)研究所·北京·100094)摘要:結(jié)合FMCw(調(diào)頻連續(xù)波)技術(shù),可有效降低SAR(合成孔徑雷達(dá))的質(zhì)量、成本,同時(shí)保證合成孔徑雷達(dá)成像的二維高分辨率優(yōu)勢(shì)。針對(duì)大斜視工作模式下的FMCw~sAR成像,推導(dǎo)了FMcw—sAR的信號(hào)模型和波數(shù)域解析表達(dá),分析了FMCw—sAR信號(hào)的多普勒特性,提出一種FMcw—SAR波數(shù)域成
2、像算法。算法首先對(duì)多普勒偏移相位進(jìn)行補(bǔ)償,然后通過(guò)插值實(shí)現(xiàn)距離徙動(dòng)的校正,最后進(jìn)行二維逆傅里葉變換得到高精度成像結(jié)果。該方法可以在大斜視條件下獲得理想的聚集成像性能,仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)此進(jìn)行了驗(yàn)證。關(guān)鍵詞:調(diào)頻連續(xù)波;合成孔徑雷達(dá);波數(shù)域;大斜視中圖分類(lèi)號(hào):V556.6文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1674—5620(2012)06一0037一04WaVeNumberDomainImagingforHighSquintFMCW-SARH上=Bosen(BeijingInstituteofTrackingandTelecommunlcations
3、Techn0109y·Beijlng100094)Abstract:FMCW(FrequencyModulationContinuousWave)techn0109ycanbeemployedtoeffectiVelyreducetheweightandcostofSAR(SyntheticApertureRadar)whileretainingthetwodimenslonalhighresolutionadVantageofSARimaging.ThesignalmodelofFMCW—SARandtheanalyticale
4、xpressionsinthewaVenumberdomainarede—ductedforFMCW—SARimaginginhighsquintoperationmode.FollowinganalysisoftheDopplercharacteristicsofFMCW—SARsignals,awavenumberdomainimagingalgorithmisproposed.WithDopplershiftcompensation,interpolationforrangealignmentandtwo—dimensi。n
5、inverseFouriertransform,highresolutionimagingisobtainedwiththealgorithmunderhighsquint.SimulationresultverifiesitseffectiVenessandhighaccuracy.Keywords:FrequencyModulationContinuousWave(FMCW);SyntheticApertureRadar(SAR);waVenumberdo—main;highsquintO引言SAR(合成孔徑雷達(dá))具有全天候、
6、全天時(shí)、遠(yuǎn)距離提供高分辨率雷達(dá)圖像的工作特點(diǎn),在軍用和民用領(lǐng)域都具有非常重要的價(jià)值。常規(guī)的SAR采用脈沖體制,脈沖雷達(dá)構(gòu)造復(fù)雜、體積較大、成本昂貴,同時(shí)由于系統(tǒng)質(zhì)量、功耗、成本等因素的制約,對(duì)適裝平臺(tái)的要求也較苛刻。相比而言,F(xiàn)MCw(調(diào)頻連續(xù)波)雷達(dá)具有體積小、重量輕、造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn),與SAR技術(shù)的結(jié)合促成便捷低成本的短程高分辨成像雷達(dá)的誕生。配合現(xiàn)代小型化無(wú)人機(jī)平臺(tái),F(xiàn)MCW—SAR可實(shí)現(xiàn)靈活的戰(zhàn)術(shù)偵察任務(wù),近年來(lái)受到國(guó)內(nèi)外廣泛重視。SAR通常工作于正側(cè)視方式,即發(fā)射波束指向垂直于平臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向。大斜視SAR具有區(qū)外探測(cè)能力,在國(guó)
7、境偵察、戰(zhàn)場(chǎng)偵察等領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用。然而在大斜視角情況下,許多常規(guī)的SAR成像算法引入的近似誤差較大,難以得到理想的成像結(jié)果。因此對(duì)大斜視情況下FMCwSAR成像算法開(kāi)展研究具有重要現(xiàn)實(shí)意義。1斜視SAR成像模型圖1為載機(jī)斜視工作時(shí)的模型,雷達(dá)工作在斜視條帶模式,載機(jī)沿航線直線勻速運(yùn)動(dòng)(速度為V),天線指向斜視角為妒。設(shè)發(fā)射信號(hào)為*收稿日期:2012一06—20;修回日期:2012一08一03作者簡(jiǎn)介:賀柏森(1986一),男,碩士,助理工程師,主要研究方向?yàn)楹教鞙y(cè)控;E—mail:hebosen@163.com38飛行器測(cè)
8、控學(xué)報(bào)第31卷圖1斜視SAR成像模型F蟾.1Squint_SARmodels(f,£。)一rect(;,_)exp[歹27c(,c£+去y£2)]上O厶其中^為載波頻率;T。為發(fā)射信號(hào)掃頻周期;7為調(diào)頻率;£。為掃頻起始時(shí)刻,即£。=優(yōu)T。,稱(chēng)為慢