超高速平台圆轨迹SAR信号处理系统设计和实现

首先讨论了超高速平台的应用背景,研究了圆轨迹合成孔径雷达(SAR)成像的基本原理,并做了仿真研究。同时,讨论了系统脉冲重复频率的选取要素,并根据平台运动特点,研究了SAR实时成像算法,推导了圆轨迹SAR运动参数。根据超高速运动平台的特点与成像处理机的处理能力,分析了实时处理的具体要求,设计了雷达信号处理模块。由于系统对处理速度的要求高(32 K点脉压通过率为1.4 GB/s),在系统设计时利用现场可编程门阵列(FPGA)完成了脉压、快速傅里叶变换、徙动校正和矩阵转置等流水处理,保证了系统的实时性要求;利用数字信号处理器完成了运动参数估计,FPGA运算参数配置工作。最后,文中的处理方法利用实测数据进行了验证,验证结果表明,处理方法满足系统要求。基于超高速平台的圆弧SAR成像,具有实际应用价值,已经成功应用于雷达工程实现中。

机载高分辨CSSAR地面加速运动目标成像方法

机载圆轨迹条带合成孔径雷达(circular stripmap synthetic aperture radar,CSSAR)的圆轨迹运动导致目标信号特性复杂、目标距离方程高阶分量显著等问题,给运动目标成像带来很多困难。考虑到高分辨是未来的发展趋势,针对机载高分辨CSSAR,提出一种地面加速运动目标成像方法。首先,针对目标距离方程高阶分量显著的问题,建立了四阶Taylor近似距离模型,以保证成像质量。接着,推导了目标二维频域信号模型,提出通过二维频域相位相乘来高效地实现目标聚焦,并利用差分进化算法高效地实现对距离模型各参数的精确搜索。最后,通过实验验证了所提方法的有效性。