● 摘要
利用多部不同谱段的雷达来扩展信号频带或角谱带，对信号进行联合成像是近年来提高图像分辨率的新思路。联合成像包括三个步骤：不同谱段信号的幅度和相位相干处理、谱段凹口数据恢复及全谱段信号的高分辨率成像处理。其中，幅度与相位的相干处理是最关键的步骤，也是本文工作的重点。本文首先基于目标高频电磁散射的几何绕射理论(GTD)模型，即目标可以看成由一组离散的散射中心组成，研究了信号的AR模型及模型参数的估计，包括：模型阶数估计的奇异值分解法、AIC算法；模型相位估计的MUSIC、ESPRIT方法；模型幅度估计的LS、TLS方法。基于目标散射信号的AR模型，研究了不同频段信号的幅度与相位相干处理算法。主要包括：(1)分析了一维信号的相干参数计算方法；(2)提出了二维信号相干处理的数据预处理方法——变长度方位压缩技术，与不经过此预处理的相干处理精度作比较，证明了其有效性；(3)针对二维信号，提出了基于概率密度分析的相干参数计算方法，与传统的均值法作比较，证明了其性能的优越性；(4)研究了频带凹口数据恢复的最小熵迭代算法，讨论了基于AR模型的迭代初值选取问题。在上述基础上提出了不同角谱段信号的相干处理算法，包括不同角谱段信号联合成像的特殊性分析，雷达双站角和观测方位向对相干处理的影响研究，以及角谱凹口数据恢复算法的研究。利用电磁散射仿真数据、微波暗室实测飞机模型数据和机载合成孔径雷达(SAR)对地面坦克测量数据对相关算法进行了验证，取得了良好的联合成像效果。