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基于距离—多普勒算法的调频连续波SAR成像研究

王平  
【摘要】: 调频连续波合成孔径雷达(FMCW SAR)由于结合了连续波雷达技术和合成孔径技术,可以实现高分辨率的雷达成像,同时又具备结构简单、体积小、重量轻、成本低等优点,在雷达成像领域获得越来越广泛的应用。 在FMCW SAR系统中,由于连续发射信号,信号持续时间占据整个脉冲周期,使其与脉冲SAR系统在回波模型、成像处理方式等方面有所不同。因此,对脉冲SAR系统和FMCW SAR系统的不同特点进行分析,并研究适合于FMCW SAR系统的成像处理技术具有十分重要的意义。 本文首先介绍了SAR的基本概念,分析了用脉冲压缩技术获得高的距离向分辨率的原理、以及利用合成孔径技术获得高的方位向分辨率的原理,在此基础上探讨了SAR的理论模型。 本文接着分析研究了脉冲SAR和FMCW SAR中点目标的回波模型以及成像处理过程。在探讨了脉冲SAR经典成像方法——距离-多普勒(R-D)算法的基础上,分析研究了适合于FMCW SAR系统的R-D算法。最后分别给出了在正侧视情况下,用R-D算法对脉冲SAR和FMCW SAR中的单个点目标仿真的实验结果。 本文最后探讨了FMCW SAR中采样频率等参数的选取要求。然后在信号模型、处理过程等方面对FMCW SAR和脉冲SAR的特点进行了系统的比较和总结。


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