SAR成像算法仿真---RDA(小斜视角)

姓名:安培赟 学号:22021211917

具有一定的斜视角的RDA:其中距离弯曲的影响可忽略,但是距离走动的影响必须加以考虑。

在成像过程中:距离压缩后,为了便于进行方位向匹配滤波处理,将二维平面中的回波序列斜线扳平,最简单的方法将接收到的慢回拨序列在快时间域进行时延变换。扳平后实现了方位向和距离向的解耦,方位向的匹配滤波容易实现。

距离走动与目标距离无关,但是距离弯曲和距离有关。二次项对包络的影响可忽略的情况下,二次项对相位的影响是必须要考虑的,按照其产生的多普勒调频率进行匹配滤波处理。

成像过程仿真分析:

1、生成回波数据:


场景区域目标布点


带距离走动的回波数据


回波数据距离多普勒谱

2、对距离作匹配滤波(脉压)


距离向匹配滤波结果


局部放大:距离走动的存在

3、线性距离走动校正:


校正后的结果


局部放大:距离走动消失

4、方位向匹配滤波结果:


场景成像结果

经过方位向匹配滤波脉冲压缩,由距离走动校正后的结果中的点目标信号压缩至方位向的零多普勒时刻(频域:零多普勒中心)。

5、场景中心点目标分析:

为对点目标响应进行更细致的考察,提取压缩目标峰值处的的距离向和方位向包络。对上图中场景中心点目标进行切片,放大,放大结果为如图所示:


场景中心点目标升采样结果

6、在点目标中心处对升采样结果进行方位向和距离向的切片处理,绘制各个方向的幅度dB图,同时计算各个方向的峰值旁瓣比、一维积分旁瓣比以及冲激响应宽度,绘制结果如下图所示:


切片包络分析

7、在匹配滤波过程中加窗:


加窗后的切片包络分析

仿真过程中在进行方位向和距离向匹配滤波时添加衰落系数β=2.5的KAISER锐化窗,以达到降低旁瓣影响的目的,在上述结果中可以看到,在加窗前后的峰值旁瓣比从-13dB降低到了-20dB以下,实现了降低旁瓣影响的效果,缓解有限长度信号的截断效应,但是由于锐化窗的引入导致了冲击响应宽度(分辨率)的展宽,方位向和距离向的冲击响应宽度在加窗前后出现增加。

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