一种基于数字聚束的极坐标格式算法波前弯曲补偿

提出了一种基于数字聚束技术的PFA波前弯曲误差补偿新方法,该方法首先对回波数据进行两维空域滤波和降采样,将原始的宽波束大场景数据分解成若干窄的子波束子场景数据,再结合PFA的非共面运动补偿能力,能够有效解决在雷达任意航迹条件下的PFA波前弯曲误差补偿问题,显著提高PFA有效成像场景范围。仿真数据处理表明了算法的有效性。

基于数字聚束技术的双基SAR-PFA波前弯曲补偿算法

双基合成孔径雷达(Synthetic aperture radar,SAR)极坐标格式算法(Polar format algorithm,PFA)是基于平面波前假设建立的,在聚焦过程中会引入波前弯曲误差,使聚焦图像出现空变几何失真和散焦现象。因此,实际应用双基PFA时其有效成像场景的大小通常受到一定限制。本文提出了一种基于数字聚束技术的双基PFA波前弯曲误差补偿新方法。该方法首先利用数字聚束预滤波处理将原始的宽波束划分成多个对应不同子场景的窄波束,然后依次对窄波束数据进行补偿和成像,最后再通过子场景拼接恢复全场景图像。理论和仿真结果表明该方法能够有效地补偿波前弯曲误差,扩大双基PFA的有效场景聚焦范围。

复杂航迹和起伏地形条件下SAR极坐标格式算法波前弯曲误差补偿

极坐标格式算法(PFA)受波前弯曲误差影响,其有效成像场景范围受到一定限制.采用图像域的空变后滤波处理可以有效补偿波前弯曲误差,但该方法基于雷达平台线性运动假设,无法满足大机动条件下的波前弯曲误差补偿要求.本文提出了一种改进的空变后处理方法,该方法通过对相位历史域的波前弯曲误差函数做与PFA成像相同的极坐标格式转换处理,得到波前弯曲误差在两维空间频域的精确表示,因此再通过分块后滤波处理能够精确补偿雷达任意航迹和地形起伏条件下PFA波前弯曲误差,显著提高PFA有效成像场景范围.最后通过仿真数据处理验证了该算法的有效性.

适用于任意雷达航迹的双基PFA波前弯曲误差补偿

双基极坐标格式算法(Polar format algorithm,PFA)由于算法简洁、且能适用于任意双基配置,但跟单基PFA类似,双基PFA算法受波前弯曲误差影响,其有效成像场景范围受到一定限制。采用图像域的空变后滤波处理可以有效补偿波前弯曲误差,但该方法基于雷达平台线性运动假设,无法满足任意航迹条件下的波前弯曲误差补偿要求。本文提出了一种改进的空变后滤波处理方法,通过对相位历史域的波前弯曲误差函数作与双基PFA成像相同的极坐标格式转换处理,得到波前弯曲误差在两维空间频域的精确表示,从而构造了空变后滤波处理所需的滤波器。仿真结果表明该算法能够精确补偿雷达任意航迹条件下双基PFA波前弯曲误差,显著提高了双基PFA有效成像场景范围。本文算法在双基合成孔径雷达(Synthetic aperture radar,SAR)大场景超高分辨率成像时具有很大的应用前景。

基于两维空变滤波的PFA波前弯曲误差补偿

极坐标格式算法(PFA)因受波前弯曲误差的影响,其有效成像场景范围受到一定的限制。采用图像域的空变滤波(SVPF)处理可以有效补偿波前弯曲误差,但为了简化分析,已有SVPF方法在补偿过程中都采取了一定的近似,在对大场景进行高分辨率成像时仍然不能满足聚焦精度要求。对PFA的极坐标格式转换给出了一种新的解析解释,利用该解释推导得到了精确的波前弯曲误差表达式;基于该波前弯曲误差模型,提出了一种基于两维SVPF处理的波前弯曲误差补偿方法。最后通过仿真数据处理验证了该算法的有效性。

双基PFA波前弯曲误差分析及校正

双基聚束模式合成孔径雷达(SAR)成像中的极坐标格式算法(PFA)是基于平面波前假设建立的。由于该平面波前假设在聚焦过程中引入了相位误差,双基PFA聚焦图像中会出现空变几何失真和散焦现象。因此,实际应用PFA时其有效场景聚焦范围通常受到严格限制。基于双基合成孔径雷达回波信号相位的泰勒展开式,推导双基PFA中波前弯曲误差的解析表达式。基于此表达式,分别应用1维空变滤波和插值来补偿、校正波前弯曲效应引入的散焦和几何失真现象,从而有效改善了双基PFA的聚焦范围。点目标仿真验证了该方法的有效性。