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基于子孔径Keystone变换的曲线轨迹大斜视SAR回波模拟

李根 马彦恒 侯建强 徐公国

引用本文: 李根, 马彦恒, 侯建强, 徐公国. 基于子孔径Keystone变换的曲线轨迹大斜视SAR回波模拟[J]. 电子与信息学报, doi: 10.11999/JEIT190674 shu
Citation:  Gen LI, Yanheng MA, Jianqiang HOU, Gongguo XU. Sub-aperture Keystone Transform Based Echo Simulation Method for High-squint SAR with a Curve Trajectory[J]. Journal of Electronics and Information Technology, doi: 10.11999/JEIT190674 shu

基于子孔径Keystone变换的曲线轨迹大斜视SAR回波模拟

    作者简介: 李根: 男,1991年生,博士生,主要从事机动平台大斜视SAR成像和压缩感知雷达成像研究;
    马彦恒: 男,1968年生,教授,博士生导师,主要从事机动SAR成像、低小慢目标探测等方向的研究;
    侯建强: 男,1991年生,博士生,主要从事曲线SAR3维成像研究;
    徐公国: 男,1990年生,博士生,主要从事雷达信号处理与传感器融合研究
    通讯作者: 李根,radarlg@163.com
摘要: 大机动条件下的曲线轨迹大斜视SAR系统传递函数具有复杂的多维空变性,现有的高效频域回波模拟算法均难以实现扩展场景的高精度回波模拟。为此,该文提出一种基于子孔径Keystone变换的机动SAR回波模拟方法。该方法根据距离徙动校正后的距离压缩函数对场景的距离压缩回波进行快速模拟,然后通过高精度的距离向逆处理实现扩展场景的回波模拟。为减少残余距离徙动对回波模拟精度的影响,距离向处理过程中采用子孔径Keystone变换的方法实现空变距离徙动的精确校正。理论分析和仿真结果表明,所提方法能够快速高精度地模拟扩展场景的机动平台大斜视SAR原始回波数据。

English

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  • 图 1  曲线轨迹SAR成像几何模型

    图 2  距离向处理流程

    图 3  曲线轨迹大斜视SAR回波模拟流程图

    图 4  距离压缩信号的截取对ISLR的影响

    图 5  多倍子孔径拼接下β对方位向测量指标的影响

    图 6  散射点的分布示意图和成像结果

    图 7  面目标回波仿真效果分析

    图 8  距离窗长因子对图像量化指标的影响

    表 1  仿真参数

    SAR系统参数数值运动参数数值
    载频15 GHz斜视角60°
    距离带宽300 MHz平台高度4 km
    距离过采样因子1.2中心斜距13 km
    合成孔径时间3 s速度(150, 0, -35) m/s
    脉冲宽度5 µs加速度(2.2, 1.2, -0.8) m/s2
    脉冲重复频率2 kHz加加速度(0.2, 0.1, -0.1) m/s3
    天线波束宽度14°
    下载: 导出CSV

    表 2  点目标的方位向测量指标量化分析结果

    点目标PAREMWREPSLRE(dB)ISLRE(dB)
    11.3e-031.0e-046.1e-03-2.8e-03
    25.2e-061.0e-067.1e-068.7e-06
    31.2e-052.1e-061.4e-043.2e-05
    41.5e-045.2e-066.5e-046.8e-05
    下载: 导出CSV
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  • 通讯作者:  李根, radarlg@163.com
  • 收稿日期:  2019-09-03
  • 录用日期:  2020-05-29
  • 网络出版日期:  2020-06-04
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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