改進的一站固定式雙基SAR頻域成像方法

金日初 王 宇 鄧云凱 邵云峰② 趙 碩②

①(中國科學院電子學研究所 北京 100190)

②(中國科學院大學 北京 100049)

1 引言

雙基合成孔徑雷達(Bistatic Synthetic Aperture Radar,BiSAR)相比于傳統的單基SAR有以下優點：隱蔽性好、抗干擾強、生存能力強；可獲得地物非后向散射系數；可以進行前視成像；可提高系統信噪比；利用多個不同基線的雙基SAR可進行干涉測量等等[1－3]。一站固定式是一種特殊的雙基模式，該模式是將雙基中的一個基站固定，而令另一個基站運動。這種模式的雙基SAR組建起來比較容易，而且應用靈活，因此有著廣泛的應用前景[4]。

一站固定式雖然構造簡單，但是因為其特殊的幾何構型，其信號具有極強的2維空變性，給成像處理帶來了極大的困難[5]。目前，應用最為廣泛的是時域BP成像算法[6]，該算法可以較好地解決2維空變性問題，但是其運算量巨大，雖然最近提出了一些快速算法[7,8]，但是相對于傳統的頻域算法，仍需要較長的處理時間，所以不適合進行實時成像處理；另一種比較實用的算法是NLCS算法，該算法的提出最初是為了緩解單站 SAR中距離調頻率的空變問題，后來被應用到移不變模式的雙基成像中[9]，并取得了很好的效果，但是該方法在一站固定模式下，無法有效地解決方位向的空變性問題；文獻[10]對NLCS算法進行了修改，修改后的算法能較好地解決一站固定式模式下的2維空變性，但是其推導過程比較復雜而且使用了大量的近似，使用范圍受到一定的限制。相比以上兩種方法，文獻[11]提出的基于分塊和插值的方法推導過程比較簡單，容易理解，而且具有較好的成像效果，但是由于其分塊是在插值之前進行，很難保證插值后每塊邊緣點處的聚焦效果。……