年一月现代雷达第期机载前斜视合成孔径雷达成像处理的精确算法黄岩李春升冯世章北京航空航天大学北京【摘要】提出了一种基于算法的机载前斜视合成孔径雷达的成像处理实现方法。这种算法由于避免了插值运算,且能够精确地进行距离徙动校正,故使得成像质量等于或好于经典的距离一多普勒算法。该算法只需通过复乘和就能够实现成像处理。【关键词】机载合成孔径雷达,拍反岛算法雷达成像【加碑讲,沙叹详油目地,琢比,地协·,,山乡引言自年提出合成孔径雷达概念以来,机载和星载得到了迅速的发展,使雷达从探测目标发展到对目标的成像。近几年来,由于机载前斜视合成孔径雷达能够对载机前方大面积区域进行高分辨率成像,这在军事上具有特殊意义,因此机载已成为国际雷达界的研究热点。目前通常采用距离一多普勒算法进行成像处理。该算法的主要优点是在频域内完成距离徙动校正和方位维聚焦处理,主要缺点是在进行方位处理时需要进行距离二次脉压和在进行距离徙动校正时需要进行插值处理,’〕,这样将导致计算量增加和成像质量下降。由于机载在较大前视角情况下具有大的距离徙动,需要进行二次脉压处理,因此不利于采用算法进行机载成像处理。本文根据机载的特点,提出一种适于机载成像处理的精确算法。该方法能够对机载进行精确成像处理。它不需要进行插值处理,只要通过复乘和就能够进行成像处理,而且成像质量等于或好于精确的算法。本文年月日收到。现代雷达卷“算法是一种有效的成像处理算法。它是利用距离一多普勒域的距离徙动校正与多普勒频率有关的距离比例因子的特性来进行校正的。此方法可用于全部作用距离范围的校正及残留的校正。假定雷达发射线性调频信号,并且在方位压缩之前没有进行距离压缩方法就是在距离一多普勒域的每条距离线上乘以一个二次相位函数,从而改变距离向调频信号的调频率和中心频率,在对距离压缩后用修改后的调频率经相关处理的最大值即为偏移量,此偏移量正比干中心频率的偏移。算法不需要插值运算,换句话讲,它是应用全部距离调频信号作为插值内核的。机载回波信号模型假定雷达发射调频率为的线性调频信号,雷达信号由雷达接收机经调解、相干检波后的点目标回波信号为,、产,、、产,、、汀,、。,,一环。。一于,一二’丁一于,一子一”一伙一一“一’一夕一’一护一火一、一’一夕一“又一、一’一式中,为地面点目标雷达散射截面积,·为天线加权函数,。·为雷达发射信号的包络,为距离向延迟时间,之为方位向时间,为在一时目标与雷达间的距离,,,为雷达与目标间的瞬时距离,为光速,若雷达工作在前视状态,雷达天线指向与飞行方向之间的夹角前视角为甲,载体飞行速度为,则,可以表示为刀,,侧,,「,,一犷犯伊由于,,是随时间变化的函数,,,的变化称为距离徙动,距离徙动的影响使得某一点的雷达回波信号跨越多个距离门,产生方位向与距离向的藕合,使方位处理变成了复杂的二维处理。为了简化方位处理,必须对距离徙动进行校正。在算法中,由于的影响,使得每一个分辨单元中的调频信号的时间带宽积减小,信号的方位谱在距离一多普勒域沿距离向展宽,弥散于不同的距离门中。如果不对这些展宽的信号进行压缩处理,那么将丢失信号信息,使得图像散焦。对方位谱沿距离向的展宽,是通过调整距离参考函数的调频率在一定程度上改善相位补偿的二次距离压缩来修正的,但在大前视角的情况下,距离徙动很大,此方法不能够满足相位补偿的精度要求。利用方法可以有效地完成距离徙动校正。利用讯方法进行机载成像处理雷达信号处理的目的是从雷达回波信号中提取地面目标信息。。算法是利用信号在距离一多普勒域及距离向、方位向二维频域的表达形式对回波信号进行处理,不象通常的方法那样先作距离压缩,然后对方位向进行处理。此算法对信号处理的开始及结束都是取信号的方位向进行变换,距离向处理位于其中,在算法内只要进行傅氏变换及相乘运算,在距离徙动校正中不需插值运算。算法首先将回波信号转换到域,在转换到二维频域前,所有的距离徙动曲线都被补偿成相似的曲线,等价为在一参考距离下的点目标的徙动曲线。在域回波信号与一个相位修正因子相乘进行相位补偿,此相位函数为在域上的距离向调频函数,其调频率与雷达发射的距离向...
