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合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)发展至今已有六十多年的历史,鉴于其全天候、全天时、高分辨率等特点,SAR已被广泛应用于军事、民用和科学研究等领域。早期机载SAR的体积重量大、功耗成本高,主要装载于大型有人飞行器上。随着科学技术的发展,SAR趋于轻小型化。进入二十一世纪后,小型无人机因其低成本、低损耗、零伤亡、高机动等优势受到越来越多的关注,成为了无人机发展的重要方向。为适应小型无人机的载荷要求,世界各国纷纷开展了体积小、重量轻、功耗低的微型SAR系统的研究。目前许多微型SAR系统(无论是脉冲体制或者调频连续波体制)采用去斜方法进行信号接收和处理。去斜方法可以降低信号带宽、减小数据处理量和存储量,降低系统的复杂度、体积、重量以及功耗,最终达到SAR轻小型化的目的。对于发射信号为线性调频信号的SAR系统,实现距离向高分辨率和方位向高分辨率方法的本质均是脉冲压缩,而实现线性调频信号的脉冲压缩的方法主要包括匹配滤波方法和去斜方法。相对匹配滤波方法,去斜方法不仅可以提高运算速度,还能降低采样率、减少数据量。去斜方法包括去斜处理和频率分析两个步骤。目前常规的去斜方法主要包括两种,即接收端模拟去斜方法和中频数字去斜方法。接收端模拟去斜方法能够有效降低系统采样率,但引入了非线性误差,增加了系统硬件开销;中频数字去斜方法虽然降低了误差校正难度、减少了硬件设备,但对AD采集设备及后续的数据存储和处理设备的要求较高。 本研究在分析对比以上两种常规去斜方法的基础上,提出了一种改进的数字去斜方法,当SAR发射信号脉宽能够覆盖距离向观测范围时,用小于发射信号带宽的采样率对回波信号进行欠采样和去斜接收处理,可实现对观测目标的无混叠脉冲压缩。该方法可以有效降低采样率、减小数据量、提高实时处理的速度和精度,从而达到减少硬件开销,降低系统体积、重量及功耗的目的,为进一步实现SAR的轻小型化提供了解决途径。本文给出了该方法的理论分析和数学推导,并基于经典RD算法提出了一种距离向采用改进的数字去斜方法的RD成像算法,给出了算法的流程,并通过仿真实验和对实际数据的处理验证了方法的正确性和有效性。