● 摘要
双基地合成孔径雷达指发射机和接收机分别安装在不同平台上的新体制雷达，具有诸多突出优势，在军事和民用领域有都重要的应用价值，是近年来雷达信号处理领域研究的热点之一。双基地SAR 成像比单基地更为困难。主要的问题有：几何布局灵活多样，增加了成像的复杂性；时间同步、空间同步和频率/相位同步问题引入的相位误差；运动情况复杂，造成运动补偿困难。针对以上问题，本论文详细研究了双基地SAR 成像技术，具体包括同步技术、成像算法、散射模型、运动补偿四个方面内容。同步方面重点研究了频率相位同步技术，分析了振荡器相位噪声在双基地SAR 中的影响，及使用同步方法后对性能的改善。成像方面，改进了一种适用于等速度平行飞行条带模式双基地SAR 系统的成像算法，在数值计算传递函数成像算法的基础上，进一步研究了场景坐标系向方位－斜距平面的映射处理及对沿距离向的方位位置畸变的改善。介绍了TanDEM-X 任务双基地工作模式，仿真其螺旋轨道运转方式，并将改进算法应用于轨道仿真生成的数据，给出点目标仿真结果。研究了双基地SAR 目标散射模型，推导了双基地雷达散射截面的计算方法，并选取典型几何体对算法进行了仿真计算。最后探讨了双基地SAR 运动补偿的方法，一种是GPS/INS/IMU 为基础的基于运动传感器的运动补偿，另一种是以PGA 算法为基础的基于回波数据的运动补偿方案。