基于多幀超分辨率的方位向多通道星載SAR非均勻采樣信號重建方法

趙慶超張 毅王 宇②王 偉王翔宇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 100039)

基于多幀超分辨率的方位向多通道星載SAR非均勻采樣信號重建方法

趙慶超*①②張 毅①王 宇①②王 偉①王翔宇①②

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 100039)

方位向多通道技術是星載合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar,SAR)同時實現高分辨率寬測繪帶成像的有效手段，對于方位向多通道星載SAR系統，當脈沖重復頻率(Pulse Repetition Frequency,PRF)不滿足均勻采樣條件時方位向信號被非均勻采樣，成像前需進行均勻化重建。該文創新性地提出以數字圖像處理(Digital Image Processing,DIP)領域多幀超分辨率的思路解決方位向多通道星載SAR非均勻采樣信號重建問題，并總結給出了多幀超分辨處理的一般方法。仿真與實測數據實驗驗證了方法的有效性，且在復雜度性能上具有一定優勢。該文第1次建立了方位向多通道星載SAR非均勻采樣信號重建與多幀超分辨率問題的聯系，為這一信號重建問題的解決提供一種新的思路。

合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar,SAR)；方位向多通道；高分辨率寬測繪帶；脈沖重復頻率(Pulse Repetition Frequency,PRF)；非均勻采樣；多幀超分辨率

Key words:Synthetic Aperture Radar (SAR); Azimuth multichannel; High resolution wide swath; Pulse Repetition Frequency (PRF); Nonuniform sampling; Multiframe super-resolution

1 引言

作為重要的對地觀測傳感器，合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar,SAR)具備全天時、全天候、不受氣候條件影響甚至穿透植被與地表的成像能力，被廣泛用于高分辨率對地成像；相比機載SAR，星載SAR的單次成像測繪帶寬可達上百公里，且成像區域不限制于領空主權，因此在全球地形測繪、軍事偵察等領域具有難以替代的作用[1–3]。星載SAR系統有兩個重要技術指標——分辨率與測繪帶寬：高分辨率可獲得更多的目標信息，有利于后續處理中的目標檢測和識別；……