1、合成孔徑雷達(SAR)是一種主動式的對地觀測系統(tǒng)，具有全天時、全天候、遠距離、寬測繪帶、高分辨率的特點，可以大大提高雷達信息獲取能力，尤其是戰(zhàn)場感知能力，在軍用和民用領域均有重大實用價值。
　　 SAR經(jīng)歷著從單通道向雙、多通道發(fā)展過程，通過空間維度的擴展雷達系統(tǒng)性能得到了極大地提升。與傳統(tǒng)單通道SAR相比，收發(fā)分置的雙基SAR具有很好的技術優(yōu)勢，比如作用距離遠、隱蔽性好、抗干擾強、生存能力強；可獲得地物的非后向散射系數(shù)；可以通

2、過調整接收雷達到目標點距離提高系統(tǒng)信噪比；利用多個不同基線的雙基SAR干涉測量可以實現(xiàn)運動目標檢測(SAR-GMTI)、數(shù)字高程測量(DEM)等。然而這些好處的獲得是以系統(tǒng)復雜性為代價的，同時雙基SAR系統(tǒng)中雙根號形式的回波相位歷程對雙基成像算法的設計造成了一定的障礙，因而還需要對雙基譜和成像算法等關鍵技術進行深入研究。
　　 相對于單通道SAR，多通道SAR具有許多單通道SAR無法比擬的優(yōu)點：高分辨率、寬測繪帶、高信噪比、沿航

3、向干涉測速、垂直航向測高、極化干涉、抗干擾、三維成像等。文中針對傳統(tǒng)星載SAR受最小天線面積限制導致高方位分辨和寬測繪帶成像的矛盾開展研究，利用多通道SAR系統(tǒng)有效地克服單通道的缺陷為實現(xiàn)高分辨寬測繪帶成像提供了可能，因而多通道SAR高分辨寬測繪帶成像算法作進一步研究。
　　 本論文主要圍繞以上幾個方面做了一些工作，現(xiàn)概括如下：
　　 1.提出一種在雙基TanDEM構形下推導嚴格解析雙基二維頻譜的新方法。雙基SAR中雙根

4、號形式的回波相位歷程很難直接利用駐相點原理獲得精確的雙基譜，這也是雙基SAR成像算法的難點。文中在類解析雙基譜基礎上通過分析角度的轉變將不具有解析解的八次方程轉化為可解的四次方程，通過解該方程獲得嚴格解析的雙基譜?；谠搰栏窠馕鲎V，提出一種雙基Omega-K算法處理長基線雙基SAR構形。詳細地分析了基線作用距離比對該算法的影響，同時給出了該算法能夠得到的距離不變區(qū)域尺寸。
　　 2.提出三種多維波形編碼多輸入多輸出(MIMO)S

5、AR新體制包括俯仰線陣MIMO-SAR、面陣MIMO-SAR以及多頻面陣MIMO-SAR實現(xiàn)寬測繪帶成像的方法。文中首先介紹多維波形編碼信號的概念；在信號發(fā)射過程中，利用俯仰陣列進行波束形成控制波束方向使其在不同子脈沖時間內照射不同子測繪帶，通過適當?shù)膮?shù)設計可以將遠近不同場景回波時間限定在一小段時間范圍內，該方法獲得的測繪帶是連續(xù)的，克服了傳統(tǒng)方法中俯仰波束實現(xiàn)寬測繪帶存在盲區(qū)的缺陷；同時該方法具有靈活的功率分配能力和多距離分辨率能力

6、。多維波形編碼面陣MIMO-SAR系統(tǒng)在繼承俯仰維線陣SAR的優(yōu)點的基礎上，同時能夠實現(xiàn)高信噪比的高分辨寬測繪帶成像。文中首先建立了多維波形編碼面陣MIMO-SAR系統(tǒng)模型，分析了該系統(tǒng)特點；同時將該系統(tǒng)與HRWS系統(tǒng)(單發(fā)多收系統(tǒng))進行詳細地對比；在信號處理過程中，提出了二維空域聯(lián)合處理方法解出距離和方位模糊，從而實現(xiàn)了高信噪比的寬測繪帶成像。多維波形編碼面陣MIMO-SAR系統(tǒng)不僅能夠實現(xiàn)高信噪比寬測繪帶成像，同時還具有靈活控制發(fā)射

7、能量和發(fā)射帶寬的能力。多維波形編碼多頻面陣MIMO-SAR系統(tǒng)在繼承面陣MIMO-SAR的優(yōu)點的基礎上，能夠進一步獲得二維高分辨寬測繪帶成像。文中首先建立多維波形編碼信號多頻面陣MIMO-SAR系統(tǒng)模型；分析了該面陣MIMO-SAR模型下脈內掃描技術對系統(tǒng)信噪比性能的改善。針對脈內掃描引起的距離模糊以及低脈沖重復頻率(PRF)導致的多普勒模糊，提出了二維空域聯(lián)合處理方法消除二維模糊；同時利用多發(fā)多收模型獲得多個空間自由度進行頻帶合成實現(xiàn)

8、高距離分辨率。因此，該多維波形編碼信號多頻面陣MIMO-SAR系統(tǒng)實現(xiàn)了高信噪比、二維高分辨寬測繪帶成像。
　　 3.針對高分辨與寬測繪帶之間的矛盾，提出一種脈內聚束SAR模式實現(xiàn)高分辨寬測繪帶成像的新方法。文中首先建立了脈內聚束SAR模型，并對該模型進行了簡要地說明；接著詳細地分析了脈內聚束SAR回波信號特性，對于脈內掃描引起的距離模糊，文中利用俯仰維多孔徑進行空域濾波解模糊；最后還分析了地形起伏對成像結果的影響。脈內聚束SA

9、R利用脈內掃描獲得長合成孔徑以此實現(xiàn)高方位分辨率，同時采用低PRF獲得寬測繪帶從而實現(xiàn)了高分辨寬測繪帶成像。
　　 4.提出一種基于離散頻率編碼信號(DFCT)的MIMO-SAR系統(tǒng)實現(xiàn)高分辨寬測繪帶成像的方法。首先利用離散頻率編碼信號實現(xiàn)高距離分辨；同時采用低PRF來獲得不模糊的大測繪帶，然而PRF降低會導致多普勒模糊。通過利用MIMO-SAR系統(tǒng)提供更多自由度進行空域濾波，成功地解決了多普勒模糊次數(shù)大于通道個數(shù)條件下的解模糊

10、問題。
　　 5.提出一種基于壓縮感知(CS)理論估計低PRF采樣SAR系統(tǒng)中的運動目標參數(shù)的新方法。文中首先對低PRF采樣系統(tǒng)中運動目標回波信號進行詳細地分析；獲知該系統(tǒng)中運動目標回波存在多普勒譜模糊和多普勒中心頻率模糊?？紤]到距離單元徙動(RCM)是多普勒不模糊這一重要特性，提出利用Radon變換獲取不模糊的垂直航線速度；從而解出多普勒中心頻率模糊。由于雜波相消后的運動目標可以看作為空間稀疏信號，同時雜波相消處理不會影響運動