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距离多普勒成像算法分析

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SAR距离_多普勒成像算法中的距离徙动及校正

SAR距离_多普勒成像算法中的距离徙动及校正
在雷达成像技术中应用最广泛的是合成孔径雷达sar它利用雷达和被测目标之间的相对运动来形成较大的合成孔径提高方位分辨力通过发射宽带信号来提高距离分辨力在sar成像中距离徙动包括由雷达和目标相对运动产生的距离弯曲和雷达斜视产生的距离走动在正侧视时距离徙动主要指距离弯曲
2007 年 12 月 第 44 卷第 6 期
=
Δ n′≥0 . 5 Δ n′< 0 . 5
( 10)
第6期
3. 2 Newton 插值
代海军等 : SAR 距离2多普勒成像算法中的距离徙动及校正
1265
设一函数 f ( x ) , x 0 , x 1 , x 2 , …为定义域内一 系列等间距的点 , 间距为 h. 定义 : 一阶向前差分 :
1 引 言
雷达成像技术是现代探测技术研究的主要方 向 . 雷达主动向目标发射电磁波 , 利用接收来自目 标反射回来的信号成像 , 具有全天时 、 全天候和远 距离成像的特点 . 在雷达成像技术中应用最广泛的 是合成孔径雷达 ( SAR) . 它利用雷达和被测目标之
收稿日期 : 基金项目 : 作者简介 : 通讯作者 :
Abstract : In SAR Range2Doppler Imaging algorit hm , range migration result s in t he coupling between range and azimut h , and affect s on imaging quality. Typical interpolation algorit hms such as nearest neighbor inter2 polation , Newton interpolation , and sinc interpolation have been proposed for range migration correction. However , t he smoot hness and convergence of t hese met hods are not satisfactory. Because cubic spline f unction can be a piecewise , and it s second order derivative is continuous , it is smoot h and convergent . In t his paper , t herefore , a new interpolation met hod using cubic spline f unction is presented for range migration correction. Using t he met hod we presented , SAR imaging simulation of point target has been done and t he experiment result s are satisfactory. Key words : SAR range2doppler imaging , range migration correction , nearest neighbor interpolation , newton interpolation , sinc interpolation , cubic spline interpolation

基于图形处理器的合成孔径声呐实时距离多普勒成像算法

基于图形处理器的合成孔径声呐实时距离多普勒成像算法

基于图形处理器的合成孔径声呐实时距离多普勒成像算法钟何平;唐劲松;张森;张学波;田振
【期刊名称】《电子与信息学报》
【年(卷),期】2014(36)8
【摘要】该文提出一种基于图形处理器(GPU)的距离多普勒成像算法(RDA),为合成孔径声呐(SAS)的实时成像提供了新的途径.通过GPU平台上的并行方法进行距离向脉冲压缩、固定相位补偿和方位向脉冲压缩,显著提升了距离多普勒成像算法效率.仿真和实验结果表明:在满足成像分辨率的前提下,该文设计的基于GPU的并行RDA和CPU串行算法相比,加速比可达到22,满足实时SAS成像需求.
【总页数】6页(P1899-1904)
【作者】钟何平;唐劲松;张森;张学波;田振
【作者单位】海军工程大学海军水声技术研究所武汉430033;海军工程大学海军水声技术研究所武汉430033;海军工程大学海军水声技术研究所武汉430033;海军工程大学海军水声技术研究所武汉430033;海军工程大学海军水声技术研究所武汉430033
【正文语种】中文
【中图分类】U666.72
【相关文献】
1.基于二次距离压缩的合成孔径声呐改进距离-多普勒算法 [J], 范乃强;王英民;陶林伟
2.四阶模型的多接收阵合成孔径声呐距离-多普勒成像算法 [J], 张学波;唐劲松;张森;白生祥;钟何平
3.异构环境下的多子阵合成孔径声呐距离多普勒成像算法 [J], 钟何平;唐劲松;黄攀
4.基于OpenMP的高效多子阵合成孔径声呐距离多普勒成像算法 [J], 钟何平;黄攀;唐劲松
5.一种小斜视多接收阵合成孔径声呐距离多普勒成像算法 [J], 吕金华;唐扶光;赵煦;吴浩然
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调频连续波SAR距离_多普勒成像算法研究

调频连续波SAR距离_多普勒成像算法研究
图2 成像几何模型
sin c{ ( T p 0 re f
) [ f 0A - A
) + f r] }
式 ( 6) 中 , 第一个指数项是斜置项 ; 第二个指数项是 方位向多普勒信息 ; 第三个指数项是 RV P 项。在 调频连续波 SAR 成像过程中, 通常忽略 RVP 和斜 置的影响[ 3] , 可以将式( 6) 简化得 : s IF ( f r , 0 ) = ( T p 0
2 ref [ 9]
场景中心距离 条带宽度 天线尺寸 目标距离维坐标 目标方位维坐标
图 4 为 3 点目标经过距离压缩后的平面图; 图 5 为经过 sin c 插值校正距离徙动后的平面图, 与图 4 对比明显看出校正效果良好。 ( 12)
+ fr T
p
方位向匹配滤波函数为: H ( f a ) = ex p j cR 0 f a 2v ( f 0 - ref )
图1 调频连续波 SA R 收发关系 及用发射信号作参考函数的混频过程
ex p{ - j 2 [ f 0 A t - A + ( 0exp [ j
re f
0
t
)( 0 ref
ref
)] }
ref
exp [ - j 2 f 0 ( (
0
) ]
2
)] ( 5)
其中 , f 0 为载波频率 , 为调频信号的调制频率 , t 为快时间变量, T p 为脉冲重复周期 , 为回波延时。 由图 1 可知, 混频后回波信号分成两部分: 占回波 很小部分能量的高频信号 , 及占回波大部分能量的 低频信号。高频回波信号持续时间与整个扫频周 期相比非常短, 小 于 1%
2
( 13)
然后进行方位压缩: S IF _2 ( f r , f a ) = S IF _1 ( f r , f a ) H ( f a ) = sinc 2 R0 c

两种合成孔径成像算法介绍-RDA、CSA

两种合成孔径成像算法介绍-RDA、CSA

距离多普勒算法1.简介距离多普勒算法（RDA）是在1976年至1978年为处理SEASAT SAR数据而提出的，至今仍在广泛使用，它通过距离和方位上的频域操作，达到了高效的模块化处理要求，同时又具有了一维操作的简便性。

该算法根据距离和方位上的大尺度时间差异，在两个一维操作之间使用距离徙动校正（RCMC)，对距离和方位进行了近似的分离处理。

由于RCMC是在距离时域-方位频域中实现的，所以也可以进行高效的模块化处理。

因为方位频率等同于多普勒频率，所以该处理域又称为“距离多普勒”域。

RCMC的“距离多普勒”域实现是RDA与其他算法的主要区别点，因而称其为距离多普勒算法。

距离相同而方位不同的点目标能量变换到方位频域后，其位置重合，因此频域中的单一目标轨迹校正等效于同一最近斜距处的一组目标轨迹的校正。

这是算法的关键，使RCMC能在距离多普勒域高效地实现。

2.算法概述图1示意了RDA的处理流程。

1.当数据处在方位时域时，可通过快速卷积进行距离压缩。

也就是说，距离FFT后随即进行距离向匹配滤波，再利用距离IFFT完成距离压缩。

图1（a）和图1（b）就是这种情况，图1（c）则不同。

2.通过方位FFT将数据变换至距离多普勒域，多普勒中心频率估计以及大部分后续操作都将在该域进行。

3.在距离多普勒域进行随距离时间及方位频率变化的RCMC，该域中同距离上的一组目标轨迹相互生命。

RCMC将距离徙动曲线拉直到与方位频率轴平等的方向。

4.通过每一距离门上的频域匹配滤波实现方位压缩。

5.最后通过方位IFFT将数据变换回时域，得到压缩后复图像。

如果需要，还进行幅度检测及多视叠加。

以下各节将依次讨论包括两种不同二次距离压缩（SRC）实现在内的所有步骤。

讨论基于机载C波段仿真数据，参数如表1所示。

表1距离信号和方位信号采样的差别图1 RDA 的三种实现框图3. 低斜视角下的RDA首先考察无需SRC 的简单低斜视角情况，处理步骤与图1中的基本RDA 相同。

insar 距离多普勒方程

insar 距离多普勒方程

InSAR（干涉合成孔径雷达）是一种利用合成孔径雷达（SAR）技术获取地表形变信息的遥感技术。

在InSAR中，为了计算地表形变，需要测量地面上两个不同位置的雷达信号的相位差。

因此，InSAR需要使用两个或多个SAR图像，并对其进行干涉处理，以获得地表形变的信息。

InSAR距离多普勒（DInSAR）是一种利用InSAR技术测量地表形变的方法，其中使用距离多普勒成像技术对SAR图像进行处理，以获得地表的距离多普勒信息。

DInSAR利用这些距离多普勒信息计算地表形变，其中距离多普勒信息是通过对SAR图像进行距离多普勒成像得到的。

DInSAR距离多普勒方程如下：
Δd = (vx, vy, vz) * Δd
其中，Δd是地表形变量，vx、vy和vz是三个方向上的速度分量，可以通过DInSAR算法计算得到。

需要注意的是，DInSAR距离多普勒方程中的Δd是一个向量，表示地表的位移或形变量。

在实际应用中，通常需要对DInSAR算法进行参数校准和误差分析，以确保计算结果的准确性和可靠性。

距离多普勒算法原理

距离多普勒算法原理

距离多普勒算法原理距离多普勒算法原理1. 引言•介绍什么是多普勒效应•说明距离多普勒算法的应用场景和重要性2. 多普勒效应简介•解释多普勒效应是指由于源和观察者之间相对运动而导致的频率变化现象•描述多普勒效应的原理：当光源或声源与观察者接近时，观察者接收到的频率较高，当光源或声源远离观察者时，观察者接收到的频率较低3. 距离多普勒算法概述•介绍距离多普勒算法是一种利用多普勒效应来估计距离的算法•说明距离多普勒算法的原理：通过测量接收到的信号的频率变化，根据多普勒效应的公式计算源与观察者之间的相对速度，进而推算出距离4. 距离多普勒算法的详细步骤•描述距离多普勒算法的具体步骤：先测量信号的频率，然后根据多普勒效应公式计算相对速度，最后通过速度和时间的关系计算距离5. 距离多普勒算法的应用举例•举例说明距离多普勒算法在雷达测距、超声波测距等领域的应用•解释为什么距离多普勒算法在这些应用中很有价值，讨论其优势和局限性6. 结论•总结距离多普勒算法的原理、应用场景和重要性•强调距离多普勒算法在现代技术中的广泛应用和未来的发展潜力距离多普勒算法原理1. 引言•多普勒效应是由光源或声源与观察者之间的相对运动引起的频率变化现象。

•距离多普勒算法利用多普勒效应来估计物体与观察者之间的距离。

•距离多普勒算法在雷达测距、超声波测距等领域有着重要的应用。

2. 多普勒效应简介•多普勒效应是指由于源和观察者之间相对运动而导致的频率变化现象。

•当源和观察者相向而行时，观察者接收到的频率会增加；当源和观察者背离而行时，观察者接收到的频率会减小。

3. 距离多普勒算法概述•距离多普勒算法是利用多普勒效应来估计物体与观察者之间的距离的一种算法。

•该算法通过测量接收到的信号的频率变化，根据多普勒效应的公式计算源和观察者之间的相对速度，然后推算出距离。

4. 距离多普勒算法的详细步骤•首先，测量接收到的信号的频率变化。

•接着，根据多普勒效应的公式计算物体与观察者之间的相对速度。

基于OpenMP的SAR距离多普勒成像算法的研究与实现

２ １ 年第 ８期 ０ １ 文 章 编 号 ：０ ６２ ７ （ ０ １ ０ －０ １ ３ １０ －４ ５ ２ １ ） ８０７ － ０
计 算 机 与 现 代 化 Ｊ Ｕ Ｎ ＩＹ Ｉ Ｎ Ａ ｝ Ａ Ｉ Ａ Ｊ Ｕ ＸＡ Ｄ Ｉ Ｕ Ｓ ｛
总 第 １２期 ９
基于 Ｏ ｅＭ ｐｎ Ｐ的 Ｓ Ｒ距 离多普勒成像算法 的研 究与实现 Ａ
ＺＨＡＮＧ ｎ ｈ ａ Ｙａ ． ｕ ，Ｗ ＥＩＧｕｉｒｉ ｎ ａ
（．ｃｏｌ ｆ ｏ ｐｔ ｃ ｎｅａｄＩ ｏ ａ ｏ ｎｉｅｒ ｇ Ｔａｊ ｎｖｒｔ ｏ ｉ ｃ １Ｓｈｏ ｏ ｍ ｕｅ Ｓｉ ｃ ｎ ｆｒ ｔ ｎＥ ｇ ｅｉ ， ｉ ｉ Ｕ ｉ ｓｙ ｆ ｅ ｅ＆ Ｔ ｃｎｌ ｙ Ｔａｊ ０２２ Ｃ ｎ ； Ｃ ｒ ｅ ｎ ｍ ｉ ｎ ｎ ｎｎ ｅ ｉ Ｓ ｎ ｃ ｅｈ ｏ ｇ ， ｉ ｉ ３０２ ， ￣ ａ ｏ ｎｎ
０ 引 言
合 成 孑径 雷达 （ｈ ｙｔｅｃＡ ｅｔｒ Ｒ ｄｒ 称 Ｌ ｔｅＳｎ ｔ ｐｒ ｅ ａａ 简 ｈｉ ｕ Ｓ Ｒ） 一 种 高 方 位 分 辨 率 的相 干 成 像 雷 达 。在 军 Ａ 是 事 、 害预 防及 救灾 等方 面 的应 用不 但要 求准 确 处理 灾 Ｓ Ｒ图像 ， 且 处 理 速 度 要 快 ， 至 要 实 时 成 像 … 。 Ａ 而 甚 为减少 运算 时 问 ，Ａ Ｓ Ｒ处 理 中引 入 了并 行 计 算 方 法 。
短程 序执 行 时间。 实验证 明， 采用双核 处理 器并行 化的雷达成像算 法， 图像 生成时 间缩短 到原 来时间的 ６ ％左右 ， ７ 可有
效地 提 高 处 理 效 率 ， 分挖 掘 处理 器 的 处 理 能 力 。 充
关键 词 ： 合成孔 径雷达成像 ； 离多普勒成像算法 ；Ｏ ｅＭＰ 距 ｐ ｎ ；并行

星载双站SAR采用距离-多普勒算法的保相成像


ｉｇｏ ｂ ｌ ｒ Ｔ ｅ ｌ ｒ ａ ｌ Ｃ ｆ ｅｃ ｚ ｕ ｏ ｐｅｓ ｎ ｎｏｄｒｏｓｐｒ ｓａｉｕ ｉ ｌ ｅ ｍ ｎ ｓ ｇａｍ ｔ ｎ ｎｍ ｌｅ ｏ． ｈ Ｔ ｉ ｙ ａ ｉ ｕｎｅａ ｍ ｔ ｃｍ ｒ ｌ ．Ｉ ｒｅ ｔ ｕｐ ｓ ｚ ｔ ｓ ｅ ｂ，ｉ￣ ｇ ｕｉ ｚ ｕ ｉ ｅ Ｔ ｅ ｏ ｍ ｎ ｎ ｎ ｌ ｉ ｈ ｓ‘ ｏ ｅ ｍｈ ｄｏ ｎ ｉ ｈ ｃｍ ｒ ｓ ｆ ｃ ｏ ｃｏ ｉ ｅｆ ｅ ｏｄ ｗｓｓ ｄ ｄ Ｆｒ ｒ ｅ ｉｇ ｍ ｇ ｈｓ， ｈ ａｉｕ ｏ ｐｅ ｉ ｎｔｎｓｏｌ ｅ ｏｐｓ ｅ 堍 ｕ ｔｎａｃｒ ｎ ｔ ｂｅ ｎ ｄ ａ ｉ ． ｏ ｐｅ ｒｎ ａｅ ａｅ 堍 ｔ ｚ ｔ ｃｍ ｒｓｎ ｆ ｃｏ ｕ ｂ ｎｉ ｄ ｇｏ ｉ ｍ ｕ ｔ ｅ ｓｖ ｉ ｐ ｍｈ ｓ ｇｕ ｉ ｈ ｄ
孙造 宇， 句农 ， 梁 张永胜
（ 国防科技大学 电子科学与工程学院 ， 湖南 长沙 摘 ４（７ ） １ ３ Ｄ
要： 星载 双站合成孔径雷达 （Ａ 的成像可 以采用距离 一多普勒 （ Ｄ 算法 。算法的距离模 型可使 用 ｓ Ｒ） Ｒ）
二次模型和直线模型 ， 对系统 双站 的特点 ， 针 讨论 了高精度 距离模 型参数的求取 方法 。传统 Ｒ Ｄ算法 采用二 次模型 ， 在斜视情况 下 ， 二次模型可能会 有较大误差 ， 主要是会影 响方位向压缩 ， 因此讨论采用 直线模 型对应
（ ｏｅｅｏ Ｅｅｔ ｎ ｃ ｎｅａｄＥ ｇｎｅｉ ，Ｎｔｎｌ ｎ ． ｆ ｅ ｎｅＴ ｈｏ ｇ ，Ｃａｇｈ １０３ ｈｎ） Ｃｌｇ ｆ ｌ ｒ ｉ Ｓｉ ｃ ｎ ｎｉ ｒ ｇ ａｏａ Ｕ ｉ ｏ ｆ ｓ ｅ ｎｌ ｙ ｈｎｓａ ０７ ，Ｃ ｉ ｌ ｃｏｃ ｅ ｅ ｎ ｉ ｖ Ｄ ｅ ｃ ｏ ４ ａ

距离多普勒成像算法分析


e(x', r' ) = τ
sin c[ π Δr
(r'
− r1)]exp[− j
4π λ
r1]exp[− j
4π λ
(x' − x1)2 ] 2r1
则调整后变为线性调频信号。
由于距离迁移的存在使得同一点的回波分布在不同的距离门内，使方位向压
缩成为二维处理，进行距离迁移校正就是使同一点的目标回波信号位于同一个距
是距离迁移量。上式右边的线性项称为距离走动，二次项称为距离弯曲，即距离 迁移可以分解为距离走动和距离弯曲。 三、距离多普勒算法
距离多普勒算法（RD 算法）的基本思想是根据上述将二维处理分解为两个 一维处理的级联形式，其特点是只考虑相位展开的一次项，将距离压缩后的数据 沿方位向作 FFT，变换到距离多普勒域，然后完成距离迁移校正和方位向压缩。 算法流程如图五：
离门内便于处理。 由菲涅尔近似后的回波表达式可看出，回波的相位已经和距离向无关，在方
位向是线性调频的，现只需进行距离单元校正（RCMC）即将回波历程曲线“掰 直”就可进行方位向压缩，程序是通过 Sinc 插值来补偿 RCM 的。
仿真后如图七：
图七 距离迁移校正后图形 （三）方位向压缩 距离迁移校正后，信号沿方位向的轨迹由曲线变为直线，方位向压缩成为一 维处理，同距离向压缩，利用匹配滤波即可实现方位向压缩。 压缩后入图八：
图 1 雷达与点目标距离变化 二、处理方法
距离迁移的存在使方位向处理成为一个二维处理，即使回波信号在距离向和 方位向上产生耦合。成像处理的基本思想是将二维处理分解为两个级联的一维处
理。距离向直接将接受到的回波信号进行脉冲压缩即可，但在方位向处理，由于 距离迁移现象的存在，是同一点目标回波位于不同的距离门内，不能直接进行压 缩处理。

基于距离-多普勒算法的机载大斜视SAR成像


能有 效的克服 聚焦深 度和 方位 时 间 一带宽积 的限制 。成像 实验 的 结果表 明 ， 算法 可应 用 于斜视 该
角较 大 的 机 载 Ｓ ＡＲ 成 像 系统 。 关 键 词 ：合 成 孔 径 雷 达 ； 视 Ｓ 斜 ＡＲ； 离走 动 距
中图分 类号 ： Ｎ９ ７ ５ Ｔ ５ ．２
波数 域算法等 。 本文在 机载 Ｓ Ｒ大斜 视成像模 式下 ， 细地分 Ａ 详 析 了斜视情况 下 的 回波信 号特点 及距离徙 动校正在
（ ａ ｊ ｇ Ｒ ｓａｃ ｓｉ ｔ ｏ ｌ ｔ ｎｃ Ｔｅｈ ｏ ｇ ， ｎｉｇ２ ０ １ ，Ｃ ｉ ） Ｎ ｎｉ ｅ ｒｈＩ ｔ ｕｅ ｆ ｅ ｒ ｉ ｃ ｎ ｌ ｙ Ｎａｊ １ ０ ３ ｈｎ ｎ ｅ ｎ ｔ Ｅ ｃｏ ｓ ｏ ｎ ａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｗ ｉ ｈ ｒ ｅ ｒ ｎ ｌ ｆｔ ｅ ｈ ｇ ｑ ｉ ｔ ＡＲ ｃ ｏ ｉ ｏ ｓｄ ｒ ｔ ｎ，ａ ｄ ｍａ ｃ ｉ ｇ ｔ ｅ ｓｒｃ ： ｔ ｔ ｅ ｌ ｇ ａ ｇ ｗａｋ ｏ ｈ ｉ ｈ ｓ ｕ ｎ ｈ ａ Ｓ ｅ ｈ ｃ ｎ ｉｅａｉ ｎ ｏ ｎ ｔｈ ｎ ｈ ｓ ｃ ｎ ａ ｙ ｒ ｎ ｅ ｃ ｍｐ ｅｓｏ ｔ ｈ ｕ ｉ ｈ ｓ ｎ ａ ｉ ｔ ｅ ｏ ｄ ｒ ａ ｇ ｏ ｒ ｓ ｉｎ ｗｉ ｔ ｅ ｃ ｂ ｃ ｐ ａ ｅ ｉ ｚｍｕ ｈ，ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ｐ ｅ ｅ ｔ ｅ ａｇ ｒ ｈ ｈ ｈ ｓ ａ ｅ ｒ ｓ ｎ ｓ ａ ｎ ｗ ｌｏ ｉ ｍ ｔ
者对这个方 面作 了较为 深 入 的研究 ， 出了一 些 可 提 行 的算 法 ， 如非 线性 Ｃ ｉ Ｓ ａｎ 、ｔｐＴ ａｓ ｆ１ ｈｒ ｃ ｉ Ｓｅ ｒｎｆ ｉ 和 ｐ ｌ ｇ ｏｒ
透射 等优 点 ， 已 被 广 泛 应 用 于 军 事 和 民用 领 域 。 现
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图 1 雷达与点目标距离变化 二、处理方法
距离迁移的存在使方位向处理成为一个二维处理，即使回波信号在距离向和 方位向上产生耦合。成像处理的基本思想是将二维处理分解为两个级联的一维处
理。距离向直接将接受到的回波信号进行脉冲压缩即可，但在方位向处理，由于 距离迁移现象的存在，是同一点目标回波位于不同的距离门内，不能直接进行压 缩处理。
距离多普勒成像算法分析
距离多普勒（Range-Doppler，RD）算法是 SAR 成像处理中最直观，最基本 的经典方法，目前在许多模式的 SAR，尤其是正侧视 SAR 的成像处理中仍然广 为使用，它可以理解为时域相关算法的演变。 一、距离迁移
距离迁移是合成孔径雷达成像中的一个重要问题，产生的原因是 SAR 载机 与照相目标间的相对运动。随着载机的运动，对地面某一静止的目标来说，其与 雷达载机间的距离不断变化，如图 1。而雷达将距离量化为距离门，随着载机运 动，同一点目标在雷达接收机中位于不同的距离门，即随着载机平台的移动，目 标与雷达间的距离变化超过一个距离单元时，目标的回波就分散于相邻的几个距 离门内。
图 2 表示对某点目标回波进行距离压缩向后，方位向压缩前的图像，可以看 出不同方位向的信号是按照距离迁移曲线排列的。
图 2 点目标一维距离向压缩后图像 为了使方位向也可以进行压缩处理，距离压缩后的图像应进行距离迁移校 正，将距离压缩后的信号压缩为图 3 所示。
图 3 距离校正后图像 最后再进行方位向压缩，处理后如图 4，得到一个点目标。
图八 方位向压缩后图形
是距离迁移量。上式右边的线性项称为距离走动，二次项称为距离弯曲，即距离 迁移可以分解为距离走动和距离弯曲。 三、距离多普勒算法
距离多普勒算法（RD 算法）的基本思想是根据上述将二维处理分解为两个 一维处理的级联形式，其特点是只考虑相位展开的一次项，将距离压缩后的数据 沿方位向作 FFT，变换到距离多普勒域，然后完成距离迁移校正和方位向压缩。 算法流程如图五：
离门内便于处理。 由菲涅尔近似后的回波表达式可看出，回波的相位已经和距离向无关，在方
位向是线性调频的，现只需进行距离单元校正（RCMC）即将回波历程曲线“掰 直”就可进行方位向压缩，程序是通过 Sinc 插值来补偿 RCM 的。
仿真后如图七：
图七 距离迁移校正后图形 （三）方位向压缩 距离迁移校正后，信号沿方位向的轨迹由曲线变为直线，方位向压缩成为一 维处理，同距离向压缩，利用匹配滤波即可实现方位向压缩。 压缩后入图八：
λ
λ
这个相位称为多普勒相位。它的一节导数为多普勒中心频率 fdc ，二阶导数
为多普勒调频率 fdr ，故有：
r (t )
≈
r (t )⎪t =t0
−
λ fdc 2
(t
−
t0 )
−
λ
fdr 4
(t
−
t0 )2
r (t ) 与 r(t)⎪t=t0 的差值是 t 时刻相对与 t0 时刻相对于 t0 时刻的距离变化量，也就
距离匹配函数 FFT
回波数据 距离向 FFT
距离向 IFFT
方位匹配函数
方位向 FFT
FFT
RCMC
线性相 位函数
回波数据 距离向 FFT
距离匹配函数 FFT
距离向 IFFT 方位向 FFT
方位匹配函数 FFT
方位向 IFFT SAR 图像
方位向 IFFT SAR 图像
（a）Range-Doppler 域 RCMC
（b）Frequency-Azimuth Range 域 RCMC
ห้องสมุดไป่ตู้
图五 RD 算法流程图 其中 RCMC 既可以在 Range-Doppler 域完成，也可以在 Frequency-Azimuth Range 域完成。 RD 算法包括三个主要步骤： 1、距离向压缩； 2、距离迁移校正； 3、方位向压缩，生成图像。 RD 算法通过脉冲压缩得到了距离向和方位向的高分辨率，它的相关是将信 号和参考函数转换到频域完成的，同时进行了距离迁移校正。 （一）距离压缩
RD 算法的距离压缩是一个匹配滤波器，对于线性调频信号回波，设点（ x1 ，
r1 ）则有回波
e(x', r' )
=
r' rect[
− r1 cτ
− ΔR1 ]exp[− /2
j
4π λ
(r1
+
ΔR1 )] exp[
j
2α c2
(r'
−
r1
−
ΔR1)2 ]
其中 ΔR1 = r12 + x'2 − r1 为位置偏差。
匹配滤波器为
h(r' ) = rect[ r' ]exp[ j 2α r'2 ]
cτ / 2
c2
得距离向压缩信号
e
(
x
'
,
r
'
)
=τ
π sin c[
Δr
(r'
−
r1 )] exp[−
j
4π λ
r1 ] exp[−
j
4π λ
ΔR1 ]
该程序仿真后如图六：
图六 距离向压缩后图形 （二）距离迁移校正 在距离向压缩后进行经菲涅尔近似有：
图 4 方位向压缩后图像 以下对距离迁移做理论分析。设合成孔径时间中点为 t = t0 ，将雷达与目标
的瞬时距离 r (t ) 按泰勒公式展开，取前三项：
r (t )
≈
r (t )⎪t =t0
(t
−
t0 )
+
1 2
r '' (t )⎪t =t0
(t
−
t0 )2
引起的回波相位变化为：
φ (t) = −2π c • Δt = −4π r (t )
e(x', r' ) = τ
sin c[ π Δr
(r'
− r1)]exp[− j
4π λ
r1]exp[− j
4π λ
(x' − x1)2 ] 2r1
则调整后变为线性调频信号。
由于距离迁移的存在使得同一点的回波分布在不同的距离门内，使方位向压
缩成为二维处理，进行距离迁移校正就是使同一点的目标回波信号位于同一个距