1、合成孔徑雷達(dá)（SyntheticApertureRadar，SAR）成像技術(shù)具有全天候、全天時(shí)和遠(yuǎn)距離成像的特點(diǎn)，有效地提高了雷達(dá)的信息獲取能力，具有重大的軍用和民用價(jià)值。獲得高質(zhì)量和高分辨率圖像是SAR成像追求的目標(biāo)。相對于低分辨率SAR而言，高分辨率SAR要求成像處理更為精確，因此需要構(gòu)建精度更高的成像模型。本文圍繞高速平臺(tái)高分辨率SAR成像、大場景超高分辨星載SAR成像、圓軌跡SAR成像、寬測繪帶高分辨率動(dòng)目標(biāo)成像和運(yùn)動(dòng)參數(shù)估計(jì)這

2、幾個(gè)方面作了一些工作，具體如下：
　　1.高速平臺(tái)高分辨率SAR回波信號(hào)分析以及成像處理
　　目前SAR成像處理大多采用了對雷達(dá)載體運(yùn)動(dòng)的“一步一?！奔僭O(shè)?！耙徊揭煌！奔僭O(shè)忽略了兩種雷達(dá)運(yùn)動(dòng)，一種是發(fā)射和接收期間的雷達(dá)運(yùn)動(dòng)，另一種是信號(hào)傳輸期間的雷達(dá)運(yùn)動(dòng)。忽略這兩種雷達(dá)運(yùn)動(dòng)會(huì)使成像處理存在一定誤差，隨著SAR分辨率的提高，這些誤差有可能會(huì)影響成像效果。針對這一問題，推導(dǎo)了“一步一?！奔僭O(shè)給成像帶來的誤差，包括：距離向二次相位

3、誤差、距離徙動(dòng)誤差、方位向三次相位誤差以及方位向偏移，同時(shí)，給出了“一步一?！奔僭O(shè)的適用范圍。分析得到：當(dāng)雷達(dá)載體為高速運(yùn)動(dòng)平臺(tái)（例如，衛(wèi)星或高空超音速飛行器）時(shí)，在分辨率很高的情況下，“一步一?！奔僭O(shè)帶來的誤差會(huì)影響成像質(zhì)量。在一個(gè)方位向分辨率為0.2m的星載聚束SAR仿真實(shí)驗(yàn)中，展示了“一步一?！奔僭O(shè)給成像帶來的不可忽略的誤差，仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了分析的有效性。
　　為了保證大測繪帶寬以及降低系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膲毫?，脈沖重復(fù)頻率PRF不

4、能過高，但高分辨率成像又需要大方位帶寬，因此接收到的信號(hào)通常是方位頻譜混疊的。為了利用條帶SAR成像處理方法對回波進(jìn)行精確成像處理，需要得到方位頻譜不混疊的數(shù)據(jù)。所提出的高速平臺(tái)高分辨率聚束SAR的成像算法借鑒了“兩步”算法的思想，“第一步”采用隨距離頻域空變的方位deramp函數(shù)進(jìn)行方位deramp處理來去除方位頻譜混疊；“第二步”結(jié)合所提出的精確回波模型的頻域表達(dá)式，采用ω-k算法對方位頻譜不混疊的數(shù)據(jù)進(jìn)行成像處理。方位預(yù)處理仿真實(shí)

5、驗(yàn)展示了隨距離頻率空變的方位deramp函數(shù)在方位解模糊時(shí)的優(yōu)勢。點(diǎn)目標(biāo)SAR成像仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提成像方法的有效性。
　　2.基于修正ω-k算法的大場景超高分辨星載SAR成像處理方法
　　在考慮了星載SAR等效斜視模型誤差補(bǔ)償以及“一步一?！奔僭O(shè)帶來誤差的補(bǔ)償?shù)那闆r下，采用星載等效斜視模型推導(dǎo)了一種基于改進(jìn)ω-k算法的大場景高分辨率SAR成像算法。成像算法針對傳統(tǒng)ω-k算法中的Stolt插值無法在距離頻域處理等效速度和等效

6、斜視角沿距離向的變化這一問題，首先，分析了采用恒定的等效速度進(jìn)行Stolt插值給距離徙動(dòng)校正帶來的誤差，并給出一個(gè)超高分辨率下該誤差隨場景距離向?qū)挾茸兓膶?shí)例，指出對傳統(tǒng)Stolt插值進(jìn)行修正的必要性；其次，通過分析等效速度以及等效速度的平方隨距離的變化規(guī)律，對傳統(tǒng)Stolt插值進(jìn)行了修正；最后，基于修正的Stolt插值，推導(dǎo)得到了沿距離向的成像指標(biāo)一致的修正ω-k成像算法。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提算法的有效性。
　　3.圓軌跡SAR快

7、速成像
　　由于圓軌跡SAR特殊的運(yùn)動(dòng)軌跡，直線SAR的成像算法不能直接應(yīng)用于圓軌跡SAR數(shù)據(jù)處理。然而，對于圓軌跡SAR系統(tǒng)而言，其響應(yīng)函數(shù)具有“沿角度維平移不變”的特性。因此可以利用這一特性，借鑒條帶SAR成像算法的思想，在頻域研究圓軌跡SAR數(shù)據(jù)的快速成像方法。本文推導(dǎo)了完全精確的柱面坐標(biāo)系下圓軌跡聚束SAR和圓軌跡環(huán)視SAR的回波頻譜解析表達(dá)式。利用條帶SAR成像算法的思想，通過對頻譜的合理近似，給出了圓軌跡SAR的成像算

8、法。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了算法的有效性。
　　4.低重頻采樣SAR系統(tǒng)中地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)參數(shù)估計(jì)與成像
　　基于壓縮感知理論，本文提出一種低重頻采樣SAR系統(tǒng)中地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)高分辨率成像以及運(yùn)動(dòng)參數(shù)估計(jì)的新方法。該方法利用距離脈壓后的數(shù)據(jù)進(jìn)行雜波相消以此保留了運(yùn)動(dòng)目標(biāo)信息；去除由雷達(dá)載體速度產(chǎn)生的多普勒調(diào)頻項(xiàng)后，采用基于keystone變換的稀疏走動(dòng)校正的方法對多個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的包絡(luò)進(jìn)行走動(dòng)校正；最后，基于壓縮感知理論，本文構(gòu)造冗余基矩陣