论文部分内容阅读
Mosaic模式是为了满足大场景高分辨率成像能力的需求，而出现的一种新的SAR工作体制。它通过波束在距离向不同子测绘带之间循环扫描，扩展了测绘带宽度。在方位向，Mosaic模式通过波束从前向后扫描，减缓波束足印地面移动速度，提高了方位向分辨率。针对星载Mosaic模式中的一些关键技术和关键问题，本文分别从系统设计、性能分析和成像算法等几个方面展开了系统而深入的研究。考虑到Mosaic模式的斜视特征，本文还研究了斜视聚束和斜视滑动聚束模式的信号特点及成像算法。论文的主要研究内容和创新点包括以下几个方面: 1、深入研究了星载Mosaic模式工作原理，给出了Mosaic模式两种可能的实现方式:滑动Mosaic和凝视Mosaic。分析了这两种Mosaic模式的系统和性能特点，对比了它们的差异，并给出了适合它们的实现方式。 2、针对滑动Mosaic模式，给出了一种基于方位向机械扫描的实现方式，提出了通过递推地解一系列非线性方程组计算滑动Mosaic模式方位向参数的方法，并给出了设计实例。分析了滑动Mosaic模式的性能特点，并给出了一种滑动Mosaic模式系统性能参数的快速计算方法，并对这种方法引入的误差进行了分析。 3、深入研究了凝视Mosaic模式工作原理，给出了一种基于二维电扫描的凝视Mosaic模式实现方式，提出了该模式方位向参数的计算方法。通过系统设计实例，对比分析了凝视Mosaic模式和滑动Mosaic模式的优缺点。 4、提出了一种新的扩展Mosaic模式:LBEMosaic模式，它通过子测绘带连续长Burst成像，避免了方位向不均匀现象。针对这种全新的模式，提出了新的系统设计方法，并分析了电扫描方式中，不同天线方案对LBEMosaic模式系统性能的影响。 5、深入研究了星载斜视高分辨率模式回波信号特点，分析了斜视模式二维频谱倾斜导致的多普勒频谱混叠问题，以及它对成像处理的影响。提出了一种改进的两步式成像算法，成功将其应用到斜视聚束模式成像中，稍加修改后也将上述算法应用到斜视滑动聚束和Mosaic模式成像中，仿真和实测数据实验都证实了这种算法的有效性。