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正文摘录:

2007年第5期总第244通过频谱合成提高分布式雷达方位向分辨率韩朝晖(总参电磁频谱管理中心北京100079)摘要：为了寻找一种可行的成像算法，提高分布式合成孔径雷达成像分辨率，建立了分布式合成孔径雷达系统的一种简化模型，即线性分布阵列，分析了提高合成孔径雷达方位分辨率的原理，并讨论了在不同方位谱的情况下，借用通信系统中的扩频思想，通过多普勒频谱合成(增大等效合成孔径)来提高方位向分辨率。最后给出了仿真实验及结论，证实该种方法的有效性。关键词：分布式合成孔径雷达；频谱合成；方位分辨率；成像算法中图分类号：TN957文献标识码：B文章编号：1004—373X(2007)05一051一03ImprovementofAzimuthResolutionforDistributedSARbySpectrum——SynthesizingHANZhaohui(SpectrumManagement(?enter，Beijing.100079，China)Abstract：TofindafeasibleimagingalgorithmandimprovedistributedSARimageresolution，thepaperestablisheSasim—plifiedmodel，lineararray，fordistributedSARsystem，andtheprincipleforimprovingSARresolutioninazimuthisanalyzed.Thefollowingstepsillustratehowtoimproveazimuthresolutionthroughsynthesizingspectrumstoawiderazimuthspectrumindifferentcasesofspectrumlocation，usingspectrumspreadingideaforreference.Intheend，computersimulationsareusedtotestthevalidityofthisnewalgorithmandsomeconclusionsaregiven.Keywords：distributedSAR；spectrumsynthesizing；azimuthresolution；imagealgorithm1弓I言善成像效果。分布式卫星SAR是由多个星载SAR组成的系统，工作方式多种多样，结构和几何布局能根据任务的不同进行不同的组合，具有传统SAR无法比拟的优越性。与常规的星载SAR相比，分布式卫星SAR提供了多个天线和多个基线的不同组合，这些不同的组合使分布式卫星SAR收集到的数据具有不同的目标到达角信息，从而使回波信号的多普勒频谱处于不同的频段，正是这些不重叠的多普勒谱扩展了等效的谱宽，有利于提高成像分辨率。上述结论已经在文献[1—3]中得到了阐释：文献[1]，文献E2]基本都是在频域中进行的谱合成，经过本文的反复试验发现，用上述方法得到的最终合成信号频谱图毛刺过多，压缩成像效果不是很理想，并且文献[1]只探讨了最理想的频谱合成情况，即信号多普勒谱之间不存在重叠；文献[3]只是从原理上进行了论证，即基线之间满足何种要求时能够有效扩展多普勒频谱，并没有给出实践方案。本文以2个SAR组成的简易线性雷达阵列模型为例，借用了通信系统中经常用到的扩频思想，讨论了在不同情况下，如何在时域完成频谱合成，从而提高方位向分辨率，改收稿日期：2006—07—262提高SAR方位向分辨率的关键对合成孔径雷达而言，理想的方位分辨率P由天线的方位向长度D决定，即P—D／2，因此，为了提高方位分辨率，就必须减小天线方位向的尺寸。D的减小将使回波的多普勒带宽B。增大，于是要求方位向的抽样频率PRF提高，而PRF又受测绘带宽的限制，不能过高，于是出现多普勒模糊：方位向分辨率与测绘带宽度之间存在矛盾。针对上述困难，考虑利用分布式SAR系统：多个天线分布在不同的星上，每个天线的尺寸保持不变，并独立工作于不同的模式下。分布式SAR系统不仅扩大了成像面积，还提供了相对于目标的不同角度信息，角度的差异使每个SAR形成的多普勒频谱存在差异，将这些频谱合成，可以提高方位向的分辨率。换句话说，正是方位谱中这些不重叠的部分使分辨率的提高成为可能。3利用频谱合成提高方位向分辨率3.1扩频原理简述扩展频谱技术(简称扩频技术)在近几年发展非常迅速，他不仅在军事通信中发挥了不可替代的作用，而且广泛地应用到卫星通信、移动通信、计算机通信等领域。51