一種基于短偏移正交波形的MIMO SAR處理方案研究

葉 愷禹衛東王 偉

①(中國科學院電子學研究所 北京 100190)

一種基于短偏移正交波形的MIMO SAR處理方案研究

葉 愷*①②禹衛東①王 偉①

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)

為了提升星載合成孔徑雷達(SAR)的高分寬幅成像能力，該文提出一種基于短偏移正交(STSO)波形的多發多收合成孔徑雷達(MIMO SAR)處理方案。基于俯仰向的多波束數字波束形成技術，混合回波信號中的STSO波形能夠得到有效分離。根據對MIMO SAR成像幾何模型和天線結構的分析，采用修正的方位向多通道重構矩陣對分離信號進行處理，得到的重構數據可利用傳統SAR成像算法進行成像。仿真實驗證明，該處理方案能夠有效抑制短偏移正交波形之間的相互干擾，并具有較好的成像性能。

合成孔徑雷達；多發多收；數字波束形成

1 引言

合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一種主動式微波遙感系統，具有全天時、全天候的對地觀測能力，在測繪、地面目標識別、自然災害監測、軍事偵察等領域具有重要的應用價值[1]。但是由于傳統單通道合成孔徑雷達不能同時獲取方位向高分辨率和距離向寬測繪帶的SAR圖像[2]，其有限的成像能力越來越不能滿足人們對SAR圖像質量的要求。隨著多通道技術的發展和數字波束形成技術(Digital BeamForming,DBF)的應用，配備多個接收天線的SAR系統能夠同時改善SAR圖像的空間分辨率和測繪帶寬度[3–5]。為了進一步提升成像性能，多發多收(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)體制的SAR系統成為未來新體制SAR發展方向上的研究熱點[6–9]。MIMO SAR發射多個正交波形照……