【摘 要】
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SAR成像算法和运动补偿是机载SAR实时成像所必需的两个关键技术。随着机载SAR实时成像系统朝着高分辨率和宽测绘带的方向发展,一方面对于实时成像处理系统的软件而言,需要采
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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SAR成像算法和运动补偿是机载SAR实时成像所必需的两个关键技术。随着机载SAR实时成像系统朝着高分辨率和宽测绘带的方向发展,一方面对于实时成像处理系统的软件而言,需要采用更高分辨率的SAR成像算法和更高精度的运动补偿技术,另一方面对于实时成像处理系统硬件平台而言,需要有更高的输入输出带宽、运算处理能力和存储空间等性能。
针对以上问题,论文在国内外已有的研究基础上,以高分辨率宽测绘带机载SAP实时成像处理系统的实现为背景,围绕着机载SAR实时成像的软件实现对高分辨率SAR成像算法、高精度运动补偿技术以及内嵌运动补偿的SAR成像算法在高性能并行处理硬件平台上的实现与并行优化等问题展开了研究。
论文首先对几种传统SAR成像算法进行了理论推导、理论误差分析、运算量分析和点目标仿真实验,综合分析比较各算法的适用范围,为选取适合于高分辨率宽测绘带机载SAP实时成像处理系统的成像算法提供理论依据；然后针对机载SAR系统中雷达平台运动状态的非理想特性,分析了运动误差对机载SAR成像的影响,并对基于运动传感器数据的运动补偿方法和基于SAR数据的自聚焦算法的两种高精度运动补偿技术进行了深入研究；最后介绍了利用载机姿态角计算多普勒中心频率方法和一种利用SAR数据估计多普勒中心频率的算法-能量均衡算法。在以上研究的基础上,提出了一种嵌入高精度运动补偿方法的改进扩展波数域成像算法,通过对算法的运算量分析、点目标仿真和实测回波数据成像,验证了该算法在高分辨率宽测绘带机载SAP系统的有效性。最后通过结合一种高性能并行处理硬件平台,提出了一套机载SAR实时成像处理系统方案,并从系统架构、硬件架构和软件实现等几个方面分别进行了阐述,并利用实测数据成像验证了该方案的有效性。
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