论文部分内容阅读
合成孔径雷达收到的回波可以表示为目标场的雷达后向散射系数同两个脉冲响应函数的卷积。地面上每个点目标的回波信号在距离向与方位向都是呈弥散状的。可以把信号接收的过程看作是从目标空间到信号空间的一种变换,而合成孔径雷达的信号处理过程,就是对雷达接收机收到的回波信号进行两维的反卷积运算,相当于从信号空间出发重建目标空间,形成雷达图像。 本文介绍了合成孔径雷达的基本原理,从时域角度出发,推导出了雷达系统传递函数的频域形式,分析了造成距离单元迁移的主要原因。在此基础上,本文对雷达回波信号的频谱进行了定量分析,证明了回波信号距离向频谱是目标场雷达波后向散射系数矩阵的距离向Chirp Z变换。 本文从拉普拉斯逆变换入手,推导出了逆Chirp Z变换的定量计算方法。利用此方法,对回波信号频谱做距离向逆Chirp Z变换,便可对距离单元迁移进行有效补偿。此后再对信号做方位向离散傅立叶逆变换,便可得到雷达图像。这就是本文重点讨论的Chirp Z-Transform(CZT)成像算法。 在雷达领域,非线性调频信号正被越来越广泛的应用。对于综合孔径雷达,利用非线性调频脉冲压缩既可改善脉压系统性能,又可提高系统的安全性和抗干扰性。为了使CZT算法适用于处理非线性调频合成孔径雷达信号,本文提出了一种改进的CZT算法。应用该算法可以处理脉冲压缩后的回波信号,而且在进行距离单元迁移校正的过程中不依赖于线性调频特性,故可以应用于处理非线性调频合成孔径雷达信号。 本文设计了一组非线性调频信号,以仿真的方法验证了当合成孔径雷达发射非线性调频信号时,CZT算法的成像处理能力。实验证明,在这种情况下,应用CZT算法仍能得到令人满意的距离单元迁移校正效果。