用于線陣三維SAR成像的二維快速ESPRIT算法

趙逸超　朱宇濤　粟　毅　楊　猛

（國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院 長沙 410073）

用于線陣三維SAR成像的二維快速ESPRIT算法

趙逸超*朱宇濤粟毅楊猛

（國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院 長沙 410073）

線陣3維SAR系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對地面場景的3維成像，是近年來研究的熱點(diǎn)。但受載機(jī)平臺和硬件條件的限制，其切航跡向和沿航跡向的分辨率難以提高。為了改善2維分辨率，該文提出了一種用于線陣3維SAR成像的2維快速ESPRIT算法，首先結(jié)合蓋式圓方法和ESPRIT算法估計(jì)出點(diǎn)目標(biāo)在切航跡向和沿航跡向位置，并通過該文改進(jìn)的基于“區(qū)域生長”的2維位置配對方法替代最小二乘法快速求得目標(biāo)散射系數(shù)，實(shí)現(xiàn)線陣2維SAR切航跡向和沿航跡向超分辨成像。該算法具有分辨精度高、運(yùn)算速度快、實(shí)時(shí)性能好等優(yōu)點(diǎn)。仿真實(shí)驗(yàn)證明了其有效性。

線陣3維SAR；ESPRIT算法；超分辨；成像；區(qū)域生長

1　引言

線陣3維SAR是一種典型的陣列SAR，其基本原理是在運(yùn)動平臺上垂直于運(yùn)動方向放置1個(gè)線性陣列天線，通過平臺運(yùn)動合成虛擬面陣天線獲得面陣平面內(nèi)的2維分辨率，并結(jié)合脈沖壓縮技術(shù)獲得雷達(dá)視線方向高分辨率，從而實(shí)現(xiàn)對觀測場景的3維成像［1，2］。線陣3維SAR成像的難點(diǎn)在于飛行平臺限制了切航跡向陣列長度，導(dǎo)致了切航跡向分辨率往往較差。同時(shí)，沿航跡向的分辨率受合成孔徑長度制約也難以提高。

目前，用現(xiàn)代譜估計(jì)方法取代傅里葉變換提高成像分辨率已經(jīng)成為雷達(dá)成像領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。旋轉(zhuǎn)……