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收发分置SAR理论及相关技术研究

李红波  
【摘要】:收发分置SAR 系统的接收机和发射机分别安置在不同的运动平台上,具备了许多突出的优点和特点,如:获取目标信息丰富、作用距离远、安全性、抗干扰性能好等[1],成为了近年来的国际研究热点。除了相关的理论研究外,还进行了实验并获得了初步结果[22][23]。 但是,接收机和发射机的分置也带来了一系列的问题,使收发分置SAR 的成像比单站SAR 更为困难。主要的问题有:几何布局灵活多样,增加了成像的复杂性;时间同步和频率同步问题引入了相位误差;运动情况更为复杂,造成了运动补偿更困难。 本文的主要工作如下: 1 给出了收发分置SAR 的几何与信号模型,讨论了其信号的时间域和频率域形式,分析了多谱勒质心和多普勒带宽以及系统的分辨率。 2 讨论和分析了收发分置SAR 的同步问题,主要讨论了时间同步和频率同步。首先讨论了时间同步误差的来源,提出了时间同步误差的数学模型。然后,分析了不同形式的时间同步误差对系统性能的影响,并给出了不同的时间同步误差补偿方案并给出了仿真结果。建立了频率同步误差模型,分析了其对系统性能的影响。综合考虑了时间同步误差、频率同步误差和运动误差后,建立了相位误差模型,指出了相位误差的来源,为将来的相位误差补偿算法研究提供了理论依据。 3 分析了不同几何布局下的SAR 回波信号的特点。讨论了CT 几何布局下的RD 成像,给出了BP 算法的流程,最后给出了点目标仿真结果。 本文的工作主要集中在对同步的讨论上。同步以及运动误差会引入相位误差,本文中提出了相位误差模型。相位误差模型以及信号模型提供了未来成像算法设计的理论依据。


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