聚束式SAR的成像算法及抗干扰研究

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目前在雷达成像领域,合成孔径雷达(SAR)成为研究热点,大部分学者都致力于研究条带式的成像模式,主要是对于地理环境进行成像,而聚束式SAR具有较高的分辨率,适用于小场景成像,特别是对某个目标进行成像。文中主要是从回波数据入手,分别用RD算法、S-RD算法、FS算法这三种自聚焦算法对仿真数据进行处理,其中RD算法、S-RD算法是比较简单、成像步骤较少的算法,可实现对目标的聚焦成像。FS算法是一种高精度的成像算法,能完成对点目标的高精度成像,算法的缺点是处理步骤较多,耗时较长,不宜用于实时性的系统中。当合成孔径较长时,方位向上多普勒频带较宽,此时需要较高的脉冲重复频率才能使图像不混叠,而较高的脉冲重复频率会大大增加回波的数据量,使成像系统处理时间加长。本文提出改进的RD算法,将回波数据按照多普勒频带的不同分成子数据和原始数据,在对每块数据同时处理成像,并分别提取原图像的幅度信息和子图像的相位信息,最后将数据进行拼接生成图像。该方法在脉冲重复频率小于多普勒带宽时,可完成对目标的成像过程,能够减小重影部分对图像的影响。在抗干扰方面,本文主要对有源干扰中的欺骗干扰和无源干扰中的箔条干扰进行研究。对于有源干扰,由于干扰与回波数据的相似性,采用的是基于信号波形变换方法来研究的,分别采用了加入随机初相、调频斜率正负捷变的方法来进行抗干扰的,并分析和讨论了不同信干比时的抗干扰效果,最后证明该方法在一定的信干比范围内能够有效地对抗欺骗干扰。对于箔条干扰,本文首先按照箔条云的统计特性生成箔条云的回波,接着从不同的距离分辨率和采用发射和接收单极化波的方式来分析对抗箔条干扰的效果,最后结果表明两种方法都可在一定程度上减弱箔条云对目标成像的干扰。
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