星载SAR图像海面舰船目标方位模拟抑制研究

• 作 者: 韩伟
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院研究生院 中国科学院大学
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 合成孔径雷达 舰船目标检测 方位模糊 理想滤波器

SAR具有全天候、全天时、大面积遥感成像的工作能力，广泛应用于地质、农业、海洋、测绘等各个领域。海洋应用是SAR应用领域中非常重要的一个方面，自SEASAT发射以来，各国都投入了大量人力物力开展星载SAR的海洋应用研究。　　
在军事应用中，海而舰船目标是SAR图像中重要的观测目标，利用合成孔径雷达(SAR)图像进行舰船目标检测和识别已经在海洋遥感领域中得到高度重视，成为SAR数据重要的海洋应用之一。然而，由于星载SAR图像中海面和舰船目标反射强度的差异较大，使得SAR图像中的舰船目标的方位模糊现象十分严重。因此，研究星载SAR图像中基于海面舰船目标的方位模糊抑制问题具有很重要的意义。　　
论文首先以SAR成像机理及其基本成像算法为铺垫，为方位模糊问题的分析奠定基础；随后对星载SAR图像中的方位模糊现象进行了深入的分析；在此基础上分别从系统设计角度和信号处理角度研究了方位模糊抑制问题。　　
从系统设计角度从两个方面进行方位模糊抑制：一、脉冲重复频率的设计受到许多因素的限制，使得星载SAR图像中方位模糊现象比较严重，利用多通道信号处理解决方位模糊，主要是利用多通道数据提高方位向脉冲重复频率，实际上提高了方位向采样频率，从而达到方位模糊抑制的目的；二、分析了天线方向图和方位模糊度的关系，为了抑制方位模糊应设计低副瓣天线，利用微带天线设计技术，通过改变方位向天线不同面板的激励值，达到降低副瓣的目的，从而抑制了方位模糊；利用阵列天线，通过对子天线进行不同的加权，同样可以得到低副瓣天线。　　
从信号处理角度，主要是利用理想滤波器的概念进行方位模糊抑制，由于模糊像的相位未知性，结合模糊像相位与分数采样移动之间的关系，构造了两个理想滤波器进行抑制；由于理想滤波器的构造是基于一个点目标的位置参数进行构造的，所以，当场景比较大的时候，其抑制效果有限，论文提出并明确了利用分块处理进行方位模糊抑制的思路及其分块原则，数据处理结果验证了方法的有效性。