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《中国科学院研究生院(电子学研究所)》 2007年
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双基地合成孔径雷达同步与成像算法

张升康  
【摘要】: 双基地合成孔径雷达(Bistatic Synthetic Aperture Radar,BSAR)是指发射机、接收机分置于不同平台上的SAR系统,与单基SAR相比,其几何关系配置灵活、图像信息丰富、抗干扰和抗攻击性强、在干涉测高及地面运动目标检测方面具有潜在的体制优势,对民用与军事领域均有很好的应用前景。同步问题与成像算法是实现双基地SAR的关键技术,本文分析了双基地SAR系统特性,详细研究了双基地SAR收发系统时间同步、相位同步及多种成像算法,主要工作和创新有: 1.详细分析了通用双基地SAR的系统特性,包括距离特性、多普勒特性、空间分辨特性及模糊特性,并着重研究了双基地顺轨、交叉轨道配置、前视成像系统的空间分辨率及模糊度。 2.深入研究了双基地SAR时间同步问题。提出了一种采用GPS定时信号校准本地时钟源的双基地SAR间接时间同步方案,分析了该方案的同步精度,并首次引入GPS共视与载波相位测量用于提高双基地SAR时间同步精度;提出了双向单频、单向双频两种直接时间同步方法,该方法采用伪码及载波相位测量技术实现了双基地SAR高精度自主时间同步。 3.深入研究了双基地SAR相位同步方法。分析了采用高稳振荡器进行双基地间接相位同步的方法以及振荡器相位噪声对双基地SAR成像的影响;提出了单向、双向载波相位锁定技术实现双基地SAR相位同步方法,该方法解决了双基地直接相位同步问题,降低了对振荡器稳定度的要求。 4.研究了双基地SAR的距离-多普勒成像算法。将距离-多普勒算法引入顺轨飞行双基地构型中,实现正侧视下双基地SAR成像,并采用二次距离压缩(SRC)算法,完成顺轨双基地斜视数据处理,仿真表明算法在各种双基地角情况下具有普遍适用性。 5.研究了顺轨飞行模式双基地SAR的Chirp Scaling类算法。采用距离模型二阶泰勒近似,克服了双基地回波数据二维频域变换的困难,实现双基地CS及扩展CS算法在正侧视与小斜视情况下的成像;提出了一种等效的单基地距离模型,解决大斜视下距离模型二阶近似误差较大的问题,并结合单基地非线性CS算法,实现在大斜视角情况下的双基地SAR高精度成像。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(电子学研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TN958

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【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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【二级参考文献】
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