● 摘要
提高图像分辨率一直是合成孔径雷达(SAR)成像研究的重要课题之一。传统FFT图像重建算法的分辨率受到雷达发射脉冲信号的带宽和成像积分时间内目标所转过角度的限制。为了突破这一限制，现代谱估计方法被广泛应用于雷达成像，以获得低旁瓣、窄主瓣的冲激响应，提高图像质量，这样得到的雷达图像被称作“超分辨率雷达图像”。 本文首先研究了几种超分辨率成像方法的基本原理和二维具体实现过程，包括：(1)基于信号自适应滤波原理的Capon和APES方法；(2)基于信号自相关矩阵特征分解的MUSIC和ESPRIT方法；(3)基于点散射场FFT变换主瓣提取的CLEAN方法。文中利用仿真数据和实测数据对这些方法的成像结果进行了分析和比较。 在此基础上，进一步研究了几种超分辨率成像方法的推广应用，主要包括：(1)研究了周期性频率凹口数据的图像恢复问题，采用的方法包括Capon/APES的推广方法PG-Capon/PG-APES以及CLEAN，并将一维PG-Capon/PG-APES算法推广到二维情况；(2)研究了梯度法、CLEAN以及ESPRIT方法在目标散射中心提取和雷达散射截面(RCS)外推中的应用；(3)提出了一种基于超分辨率雷达图像的近场-远场RCS转换(NFFFT)技术。