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基于改进三维后向投影的多圈圆迹SAR相干三维成像方法

韩冬 周良将 焦泽坤 吴一戎

韩冬, 周良将, 焦泽坤, 吴一戎. 基于改进三维后向投影的多圈圆迹SAR相干三维成像方法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(1): 131-137. doi: 10.11999/JEIT190945
引用本文: 韩冬, 周良将, 焦泽坤, 吴一戎. 基于改进三维后向投影的多圈圆迹SAR相干三维成像方法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(1): 131-137. doi: 10.11999/JEIT190945
Dong HAN, Liangjiang ZHOU, Zekun JIAO, Yirong WU. A Coherent 3-D Imaging Method for Multi-circular SAR Based on an Improved 3-D Back Projection Algorithm[J]. Journal of Electronics and Information Technology, 2021, 43(1): 131-137. doi: 10.11999/JEIT190945
Citation: Dong HAN, Liangjiang ZHOU, Zekun JIAO, Yirong WU. A Coherent 3-D Imaging Method for Multi-circular SAR Based on an Improved 3-D Back Projection Algorithm[J]. Journal of Electronics and Information Technology, 2021, 43(1): 131-137. doi: 10.11999/JEIT190945

基于改进三维后向投影的多圈圆迹SAR相干三维成像方法

doi: 10.11999/JEIT190945
详细信息
    作者简介:

    韩冬:男,1994年生,博士生,研究方向为基于多角度观测的SAR 3维成像技术

    周良将:男,1981年生,研究员,研究方向为合成孔径雷达系统设计、系统误差补偿及其相关信号处理技术

    焦泽坤:男,1991年生,助理研究员,研究方向为SAR 3维成像技术

    吴一戎:男,1963年生,研究员,中国科学院院士,研究方向为高分辨机载合成孔径雷达及运动补偿技术、SAR信号处理算法、遥感卫星地面处理与应用系统的体系结构、数据处理算法等

    通讯作者:

    周良将 ljzhou@mail.ie.ac.cn

  • 中图分类号: TN958

A Coherent 3-D Imaging Method for Multi-circular SAR Based on an Improved 3-D Back Projection Algorithm

  • 摘要:

    圆迹SAR(CSAR)因其特殊曲线运动轨迹而具备3维成像能力。单圈CSAR理论上可以获得距离方位平面亚波长级的分辨率,但是高程向分辨率却很低。同时,利用后向投影(BP)算法进行CSAR 3维成像的算法复杂度高,成像效率低。该文提出一种基于改进3维后向投影的多圈CSAR相干3维成像方法,针对现有成像算法时间复杂度高的问题,提出一种构造几何插值核的CSAR改进3维后向投影算法,可将3维插值操作转化为1维插值操作和距离向量搜索操作,通过多圈CSAR改进3维后向投影成像结果相干积累的方式得到最终3维图像。该文所提方法可有效解决单圈CSAR 3维成像高程向分辨率低的问题,改善3维成像细节,同时能够大幅降低CSAR 3维成像时间。仿真圆锥目标和美国空军实验室GOTCHA数据3维成像结果验证了该文所提方法的有效性。

  • 图  1  CSAR 3维成像几何模型示意

    图  2  CSAR改进3维BP几何插值核构造示意

    图  3  算法耗时比变化曲线

    图  4  仿真圆锥目标

    图  5  圆锥目标CSAR改进3维BP成像结果与切片

    图  6  Camry汽车光学图像与回波信号生成模型示意

    图  7  GOTCHA数据CSAR改进3维BP成像结果与切片

    表  1  圆锥目标传统3维BP成像与改进3维BP成像耗时对比(s)

    传统3维BP耗时改进3维BP耗时算法耗时比
    30505105302.8970
    下载: 导出CSV

    表  2  GOTCHA数据传统3维BP成像与改进3维BP成像耗时对比(s)

    传统3维BP耗时改进3维BP耗时算法耗时比
    64427217672.9598
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-11-27
  • 修回日期:  2020-06-19
  • 网络出版日期:  2020-07-20
  • 刊出日期:  2021-01-15

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