一種消除調頻連續波SAR距離頻譜混疊的FS算法

張峰會 王巖飛

①(中國科學院電子學研究所 北京 100190)

②(上海航天技術研究院第八零四研究所 上海 200101)

1 引言

調頻連續波(Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW)技術與合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar,SAR)技術的結合，促使了重量輕、成本低、功耗低的高分辨成像雷達——調頻連續波合成孔徑雷達的誕生。調頻連續波合成孔徑雷達在一個脈沖重復間隔內連續發射信號，用較低功率的固態放大器就可以滿足要求，較低的發射功率也使其具有隱蔽性好的特點；由于接收端采用了去調頻(Dechirp)接收體制，回波信號與參考信號進行混頻，產生了較小的差頻帶寬，從而降低對視頻接收通道、后端 A/D 采集設備和信號處理速度的要求，具有體積小，重量輕和成本低等特點。調頻連續波 SAR的諸多特點使其可以適合用于小型飛行平臺[1－4]以及裝載空間較小的平臺[5,6]等。

關于調頻連續波 SAR的聚焦成像處理，近幾年出現了很多新方法[7,8]，如改進的距離多普勒算法(Range Doppler Algorithm,RDA)[9]、改進的波數域算法[10]、時域重建算法[11]、改進的頻率變標算法(Frequency Scaling Algorithm,FSA)或線調頻變標算法(Chirp Scaling Algorithm,CSA)[12]等以及針對FMCW SAR中的非線性度校正技術的成像方法[13]。距離多普勒算法、波數域算法以及時域重建算法在進行距離徙動校正時，特別是大斜視情況下，需要耗時的插值運算，這對算法的處理效率和處理性能有一定的影響。

CS算法主要利用了信號的調頻特性使不同目標的距離徙動具有相同的形狀，然后將這些與距離無關的徙動曲線校正成直線。CS算法通過相位相乘避免了RD算法中的插值處理，使得成像處理的性能和效率得到很大的提高。……