合成孔径雷达聚束干涉与三维成像处理方法研究

• 作 者: 任笑真
• 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: 2010年期

合成孔径雷达三维成像技术是微波成像信息处理研究的热点之一,能获取观测对象散射特性在空间的三维分布信息。本文深入研究了合成孔径雷达三维成像的关键技术,侧重研究星载聚束合成孔径雷达干涉处理技术、多基线合成孔径雷达层析成像技术和机载前视合成孔径雷达三维成像技术。　　
论文的主要工作和创新点是:　　
1.深入研究了星载聚束合成孔径雷达的信号特点及频谱特征,研究了聚束合成孔径雷达干涉对轨道特性和方位扫描同步的要求。提出了一种自适应子空间投影配准算法,有效地降低噪声的影响,条纹图更清晰。使用TerraSAR-X数据验证了算法的有效性。　　
2.深入研究了多基线层析成像合成孔径雷达高度维信号源数目的估计方法,提出了一种双向平滑多视幅度相位估计滤波器算法。深入研究了利用空间谱估计的多基线层析成像合成孔径雷达高度维成像算法,包括多重信号分类算法、空间旋转不变算法、子空间拟合算法和RELAX算法,提出了一种改进的RELAX算法。比较分析了各种空间谱估计算法的成像性能,实验验证了提出算法的有效性。　　
3.深入研究了非均匀基线合成孔径雷达层析成像算法,包括内插阵列变换算法和奇异值分解算法,提出了一种基于后向投影的多基线合成孔径雷达层析成像算法。并提出了一种基于逆问题的差分干涉合成孔径雷达层析成像算法,使用Tikhonov正则化获得逆问题的正则解。实验验证了提出算法的有效性。　　
4.深入研究了机载前视合成孔径雷达的三维分辨率和三维成像算法。提出了一种基于改进的距离-多普勒算法的机载前视合成孔径雷达三维成像算法,避免了从三维空间直接进行重建,减小了算法实现的复杂度。提出了一种基于时域去走动和非线性Chirp Scaling算法相结合的机载前视合成孔径雷达三维成像算法,补偿了顺轨向调频率的空变性。实验结果验证了提出算法的有效性。