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合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一种利用雷达平台的运动对地面静止目标进行高分辨率成像的新体制雷达。经过几十年的发展,SAR对静止目标的成像日趋成熟。随着分辨率的不断提高,对地面运动目标的高分辨率成像成为近年来研究的热点。由于目标运动的非合作性,SAR成像处理无法补偿由于目标自身运动引入的额外距离徙动和方位相位误差,因此在SAR图像中,运动目标往往存在严重的两维散焦。为了获得精确的重聚焦图像,必须对散焦的图像进行重聚焦处理。本文简要介绍了已有运动目标重聚焦算法存在的不足,详细分析了SAR运动目标两维相位误差模型,基于先验相位误差结构模型,提出了高效精确的运动目标两维自聚焦处理方法。论文主要研究内容概括如下:论文第一章绪论,从研究背景和意义出发,回顾SAR技术及起源,分析了国内外SAR成像技术以及SAR动目标成像的研究现状,并介绍了本文的主要工作和结构。论文第二章对极坐标格式算法(Polar Format Algorithm,PFA)展开研究。首先介绍了传统PFA的成像原理,然后重点介绍了基于两维尺度变换的PFA算法,作为第四章误差分析的基础。论文第三章建立了SAR动目标回波模型,在该模型基础上对目标运动造成的方位位置偏移、方位散焦和距离徙动等进行了分析,通过仿真实验对该理论分析结果进行了验证。最后,介绍了目前常用的运动目标重聚焦方法,包括ISAR处理和方位一维自聚焦处理,并分析了它们存在一些的不足。论文第四章分析了两种典型成像处理算法对运动目标回波信号的作用机理,推导得到了运动目标在SAR图像中的残留两维相位误差的解析结构,基于这种先验信息,提出了一种适用于运动目标重聚焦的二维自聚焦算法。新方法只需直接估计方位一维相位误差,然后利用先验的两维相位误差内部结构信息,将一维相位误差映射得到两维相位误差,从而实现精确的两维相位补偿。通过仿真实验验证了该方法在计算效率和估计精度上具有更明显的优势。并且分析了在信号处理时出现多普勒模糊情况下如何进行补偿。最后,结束语对全文的工作进行了总结,并对下一步需要继续研究的问题做出了展望。