逆合成孔径雷达相位校正算法的研究

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本文首先分析了逆合成孔径雷达成像的几何模型,在此基础上讨论了其成像的基本原理。并指出运动补偿是逆合成孔径雷达成像的关键技术。此外,主要分析了距离多普勒成像算法和极坐标格式成像算法。其中距离多普勒算法是历史最为悠久、应用最为广泛的方法,它将二维的问题分解为两个一维的问题,但它不适用于目标转角较大的情况。极坐标格式的方法突破了距离多普勒算法对目标转角的限制。 首先对现有的相位校正算法予以分类,并介绍了统治散射点法、散射重心法、多普勒中心跟踪法以及相位梯度算法的基本原理。在此基础上,重点研究了最小熵相位校正算法。该算法利用图像聚焦时,其熵值最小这一原理,通过迭代运算求解校正相位,从而完成相位校正的工作。通过实验对比,发现基于最小熵原理的相位校正算法的校正精度明显优于前文提到的其他方法。然而,该方法使用全部距离单元的数据参与迭代运算,运算量较大,算法执行效率较低。针对这一问题,提出了一种改进的方案,选取适当数量的距离门信息完成迭代运算,求解校正相位,大大降低了算法的运算复杂度,使得成像处理得以较快完成。其中,参与运算的距离门个数的确定是关键环节,只有选取恰当,才能在保证图像质量基本不变的前提下,达到较少运算量的目的。通过对外场数据的处理,验证了该方案的有效性。
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