距离多普勒成像算法分析报告
8页1、距离多普勒成像算法分析距离多普勒( Range-Doppler.RD)算法是 SAR 成像处理中最直观 .最基本的经典方法 .目前在许多模式的SAR.尤其是正侧视SAR 的成像处理中仍然广为使用 .它可以理解为时域相关算法的演变。一、距离迁移距离迁移是合成孔径雷达成像中的一个重要问题.产生的原因是 SAR 载机与照相目标间的相对运动。随着载机的运动.对地面某一静止的目标来说.其与雷达载机间的距离不断变化 .如图 1。而雷达将距离量化为距离门.随着载机运动 .同一点目标在雷达接收机中位于不同的距离门.即随着载机平台的移动 .目标与雷达间的距离变化超过一个距离单元时.目标的回波就分散于相邻的几个距离门内。图 1雷达与点目标距离变化.二、处理方法距离迁移的存在使方位向处理成为一个二维处理.即使回波信号在距离向和方位向上产生耦合。 成像处理的基本思想是将二维处理分解为两个级联的一维处理。距离向直接将接受到的回波信号进行脉冲压缩即可.但在方位向处理 .由于距离迁移现象的存在 .是同一点目标回波位于不同的距离门内.不能直接进行压缩处理。图 2 表示对某点目标回波进行距离压缩向后 .方位向压缩前的图
2、像 .可以看出不同方位向的信号是按照距离迁移曲线排列的。图 2 点目标一维距离向压缩后图像为了使方位向也可以进行压缩处理 .距离压缩后的图像应进行距离迁移校正 .将距离压缩后的信号压缩为图3 所示。.图 3距离校正后图像最后再进行方位向压缩 .处理后如图 4.得到一个点目标。图 4方位向压缩后图像.以下对距离迁移做理论分析。设合成孔径时间中点为tt0 .将雷达与目标的瞬时距离 r t 按泰勒公式展开 .取前三项:r (t ) r (t ) t t0 (tt0 )1 r (t ) t t0 ( t t0 ) 22引起的回波相位变化为:2 ct4r (t )(t )这个相位称为多普勒相位。它的一节导数为多普勒中心频率f dc .二阶导数为多普勒调频率fdr .故有:r (t )r (t ) t t 0f dc (t t0 )fdr (t t 0 ) 224r t 与 r (t ) t t 0 的差值是 t 时刻相对与 t0 时刻相对于 t0 时刻的距离变化量 .也就是距离迁移量。上式右边的线性项称为距离走动 .二次项称为距离弯曲 .即距离迁移可以分解为距离走动和距离弯曲。三、距离多普勒算法
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