星载SAR解方位模糊技术及其对InSAR成像的影响研究

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星载SAR在实现高分辨成像、宽测绘带成像等方面具有广阔的前景,多个星载SAR组成的星座系统在地形数据获取、动目标检测等领域也有着深厚的潜力。因此,星载SAR受到了广泛关注,并成为当前雷达技术领域的一个研究热点。然而,在星载SAR设计中,存在着这样一个问题:系统在距离向上的宽测绘带导致系统需要采用低的脉冲重复频率(PRF)来避免出现距离模糊,但低的PRF带来了方位向上的欠采样,这样就导致得到的图像中出现方位模糊。本文着眼于星载SAR的方位模糊抑制,重点研究了基于一发多收(SIMO)SAR系统的方位模糊抑制方法以及它对InSAR处理的影响。本文的主要工作内容和创新如下:1.分析了在基于SIMO-SAR的方位模糊抑制方法中存在的三个主要问题:通道失衡、传输路径误差、方位向周期性非均匀采样对SAR图像质量的影响。针对通道失衡问题和方位向周期性非均匀采样问题,分别给出了它们造成的成像相位误差的表达式,为后续InSAR处理提供了帮助。2.建立了SIMO-SAR的等效相位中心模型,提出了一种基于BP算法的传输路径误差补偿方法,实现了对全部成像单元的传输路径补偿。通过仿真实验验证了该方法的有效性,并指出它相比于传统的传输路径误差补偿方法,具有更高的补偿精度。3.分析了地形存在起伏时,等效相位中心处理带来的传输路径误差,并提出了一种基于迭代的高度逼近方法,进一步提高了传输路径的补偿精度。然后通过面目标仿真实验,验证了该方法的有效性,同时也验证了基于SIMO-SAR的方位模糊抑制方法用于消除InSAR图像方位模糊的可行性。最后对比分析了传统的基于CS算法的处理方法和本文所使用的基于BP算法的处理方法的相位质量,指出本文所使用的方法具有更高的相位精度。
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