第卷第期年月信号处理从〕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,,’引言自七十年代合成孔径雷达的算法诞生以来,因其有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为了正确的区分斜视,我们把斜视角代的称为侧斜视,把斜视角卜。的称为前斜视,如图的需要。因此,九十年代初,以为代表的几位专家提出了一种高精度的成像算法一算法,它以正侧视模式为基础,较好地解决了算法存在的不足,达到了高精度成像的目的,此方法人们称之为经典的算法一。本文首先讨论斜视距离方程和斜视情况下的回波信号瞬时多普勒频率,然后以经典的算法为基础,分析改造的算法,并利用该方法进行了仿真实验。斜视回波模型算法是一种基于正侧式的高精度成像算法,它利用原理,即线性调频信号与一个具有相关调频斜率的调频信号相乘,结果仍是一个调频信号,只是相位中心和调频斜率发生了变化,人们将其称为经典算法。该方法首先将原始回波数据进行方位向傅里叶变换到距离信号一多普勒域,与相位因子相乘,使所有距离门的距离徙动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变换到二维频率域,进行距离补偿,完成距离徙动校正、二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年月日第期基于改进算法的侧斜视成像距离图像一多普勒域,完成方位补偿处理最后利用逆傅里叶变换将信号变回时域,得到图像。图是成像算法的流程图。决分二二分佳幽菊洲阵域空间一扣图算法处理流程图斜视距离方程。、凡凡凡‘,凡一,一姿分一,‘兰芍一、一一从己‘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的距离方程。此方程表明算法中弯曲因子所使用的频率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算法的各项因子可知,其主要影响距离压缩、距离徙动校正和方位压缩。回波信号的瞬时方位频率分析设发射的是线性调频。信号。卜,,则其回波信号可表示为二,,二。,一、砰一、斌,一凡’、‘“⋯「一,冬·一、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图斜视的几何模型劝,一解「,一兰、一粤凡图为斜视时的几何模型,图中为的投射角、为侧视角,中为等效斜视角,即锥角,由其几何关系可知中·,即毋一·。由图可知斜视的等效距离方程为结合式与,十△”式得瞬时方位频率卜尸从中一—八十—一半一」“己“,凡丫嘴,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﹁、价一、其中表示慢时域的时间,表示平台飞行速度,近似为平台与目标的相对飞行速度,表示二时雷达至目标的距离相应的可以得到多普勒质心和多普勒调频斜率为,,一竺,玩。汀一竺玩一粤戈戈腼。。儿哈九尺。、。宁一一一万二尸一一。一一一了一‘。甲又“一与“一、了、,内,︸口、了、九二价兰、一下不厂一一毋斌其中几是发射电磁波的波长。由图及式可知,距离方程也可表示为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,其方位中心频率发生了移动,即从多普勒质心九。移到了一几尤△,玩。方位印调频斜率也发生了变化,从九变到了信号处理第卷一粤。鹦参哩从,且其变化“距“调频斜一粤沪平乎了一咔叽。,—诬匆‘甲率和距离单元徙动△密切...
