雷达学报
主办单位:中国科学院
国际刊号:2095-283X
国内刊号:10-1030/TN
学术数据库优秀期刊 《中文科技期刊数据库》来源期刊
       首 页   |   期刊介绍   |   新闻公告   |   征稿要求   |   期刊订阅   |   留言板   |   联系我们   
  本站业务
  在线期刊
      最新录用
      期刊简明目录
      本刊论文精选
      过刊浏览
      论文下载排行
      论文点击排行
      
 

访问统计

访问总数:17673 人次
 
    本刊论文
一种任意构型双基合成孔径雷达成像算法

  鉴于任意构型的双基合成孔径雷达在成像上存在着诸多待解决的问题,使得任意构型的双基合成孔径雷达的成像不够精确,本文提出了一种利用四阶精确传递函数来计算任意构型的双基OMEGA-K成像的算法。此种算法由于具有良好的聚焦功能,因此能够在比较极端的双基合成孔径雷达的成像构型上进行应用。


  【关键词】任意构型 双基合成孔径 雷达成像算法


  传统的雷达系统能够发射大宽带信号,人们通过对此信号进行脉冲压缩的方式来获得分辨率较高的距离,然而,传统雷达系统却不能够对目标的方位进行准确辨识。合成孔径雷达系统SAR的出现则解决了这一难题,SAR系统不仅能够对远距离的目标进行分辨,还能够对宽幅的目标进行分辨与定位,使得我国的雷达系统进入了二维高分辨时代,极大的提高了雷达的信息获取能力。但是由于SAR系统的计算过程较为复杂,很容易由于计算的失误导致雷达成像的不精确,为此本文主要对一种任意构型双基合成孔径雷达成像算法进行分析与研究,以提高SAR系统算法的精确性从而有效的保障雷达成像的正确无误。


  1 双基SAR系统的几何构型模型


  任意构型的双基合成孔径雷达的几何构型模型如图1


  假设双基合成雷达的所有收发平台是平行于地面作运动的,收发平台的接收机的运行速度为ur,并且将接收机的运行速度方向作为Y轴的正方向。收发平台的发射机运动速度为ut而ur和ut之间的夹角为α[1]。双基合成孔径雷达的目标参考点的位置为(x0,y0,0),方位零时刻发射机的位置位于(xt0,yt0,zt),接收机的位置位于(xr0,yr0,zr),人们就可以根据双基SAR系统的成像算法算出方位在t时刻时收发平台与目标之间的斜距历程。


  2 任意构型双基OMEGA-K的成像算法


  2.1 二维谱求解过程


  假使地面接收平台的发射机信号为chirp信号,那么我们则可以利用下面的公式来表达其点目标回拨信号经过调解之后的信号:


  2.2 MOEGA-K的成像算法研究


  由于利用EETF4算法对回波信号进行计算得出的二维频谱比较复杂,人们很难通过RD、NLCS等计算方法对二维频谱进行最终的聚焦成像,所以笔者将利用MOEGA-K的算法对回波信号的二维频谱进行相关计算,使其可以最终聚焦成像。MOEGA-K的算法由于不需要对回波信号的二维频谱进行分解,而只需要利用Stolt插值的方式就可以轻松实现对回波信号二维频谱的聚焦成像,具有算法简单、操作容易、便捷的优点,能作为任意构型的双基合成孔径雷达的成像算法。


  而在EETF4 算法的基础上获得的回波信号二维谱的OMEGA-K聚焦成像算法的主要流程则可以分为以下几步:原始双基SAR数据→距离向傅里叶变换方位向傅里叶变换→参考函数匹配率波→Stolt插值→距离逆傅里叶变换方位逆傅里叶变换→双基SAR聚焦图像。


  2.3 不变区域大小分析


  EETF4算法产生误差的原因主要是由于角度不变假设与斜距历程的展开误差造成的,当对小场景的目标进行成像是误差基本是可以忽略不计的,然而在对大场景的目标进行成像时则会产生一定的误差。要想消灭误差就需要对保证角度不变假设必须成立,因此就需要对场景不变区域的大小进行分析,以使成像的误差保持一定的范围内。


  2.4 仿真及结果


  通过以上算法对任意构型即在双基SAR进行仿真,并且通过对同一场景中的三个目标分别利用EETF4算法与OMEGA-K算法计算后对回波信号的二维频谱进行聚焦成像,来比较两种算法的聚焦效果。


  3 结束语


  由于我国任意构型的双基合成孔径雷达的成像算法在应用过程中存在着一定的误差,极大地影响了我国雷达系统对地面目标物成像的精确性。因此,笔者提出了一种利用四阶精确传递函数来计算任意构型的双基OMEGA-K成像的算法,以提高我国双击合成孔径雷达的成像精确性,以更好的完成其对目标进行搜索成像的任务。


  参考文献


  [1]白雪茹,金海波,陈士超,孙政。空天目标逆合成孔径雷达成像新方法研究[J].西安电子科技大学,2013,15(8):49-59.


  [2]刘玉春,王俊,高博,刘保昌。一种任意构型双基合成孔径雷达成像算法[J].电波科学学报(自然科学版),2012,10(5):45-48.


  [3]陈士超,武其松,吴玉峰,邢孟道,保铮。机载合成孔径雷达成像算法及实时处理研究[J].西安交通大学学报,2009,13(2):18-19.


  [4]钟华,赵红方,周松,井伟。双基SAR飞行模式研究及实验数据处理[J].电子科技大学,2011,14(7):41-43.


  [5]周松,代春阳,王洪宪,张振华。高速机动平台SAR成像算法及运动补偿研究[J].2012,11(4):26-27.


  作者单位


  92785部队 河北省秦皇岛市 066200


特别说明:本站仅协助已授权的杂志社进行在线杂志订阅,非《雷达学报》杂志官网,直投的朋友请联系杂志社。
版权所有 © 2009-2024《雷达学报》编辑部  (权威发表网)   苏ICP备20026650号-8