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随机运动误差对双基地SAR的分辨率影响

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第9期 2008年9月 电 子 学 报 V01.36 No.9 ACrAⅡ正CrRONICA SIN]CA S印.2008 随机运动误差对双基地SAR的分辨率影响 况凌,沈晓峰,杨万麟 (电子科技大学电子工程学院,NJ Jl成都610054) 摘要:根据双基地SAR(Synthetic Aperture Radar)的随机运动误差特性,分析了由随机运动误差引起的相位误 差对双基地SAR系统的分辨率影响.推导了在零均值运动误差下的均方根分辨率解析表达式.结合此表达式,确定了 存在随机运动误差的系统中,选择高斯函数可以作为系统的最优加权函数以获得最优均方根分辨率,并推导了最优均 方根分辨率的闭式解表达式.仿真结果验证了闭式解的有效性. 关键词: 双基地SAIl;随机运动误差;均方根分辨率 文献标识码: A 中图分类号:tiN95l 文章编号:0372-2112(2008)09.1693.05 The Influence of Random Motion Errors / on Bistatic SAR Resolution (及严恻ofElectronicEngineering,University Abstract:According to effors Oil KUANG Ling,SHEN Xiao-feng,YANG Wan—lin ofE/earon/c Sc/ence and Tethno/ogy,Chengdu,S/dman 610054,Ch/na) the characteristic of bistatic SAR(Synthetic Aperture Radar),n虻effect of phase zero ef踯due anal俩cal to ran— dom motion n璐(root Gaussian the resolution of airborne bistatic SAR is analyzed.For is derived.Based Oil mea/1 random mollon errors.all result of m咖square)resolufion the derived 011 model,in the bistafic SAR system with random I/11S motion朗螂. function is found to be the oplimum weighting fun甜on azimuth processing and the best achievable resoludon is ob- tained in closed form.Simulation results show the availability of the proposed solution. bistafic SAR;random nlotion elTg稿;root Key words: II跏square resolution. 地SAR系统中的运动误差进行了分析,但是分析的只 是确定性的运动误差,而不是随机性的运动误差,而在 实际情况中,大量存在的是随机运动误差.针对这一问 题,在双基地SAR的基础上,本文提出了由均方根分辨 率分析随机运动误差下的系统分辨率,通过对均方根分 辨率的分析,可以得到最优均方根分辨率的闭式解表达 式.通过此表达式可以快速估计系统的分辨率性能,并 对系统的设计提供可靠的依据. 2双基地SAR的几何关系 假设双基地SAR的收发*台以相同速度做匀速直 线运动,以正侧视方式工作.发射机所在坐标为(Xr,vt, h,),t∈[一T/2,1"/2],t表示信号发射的时刻,表示整 个合成孔径时间。对任一信号发射时刻t,接收机在 (‰,优,hR)接收经点目标反射而来的信号.点目标坐标 为(五,0,O).在一个完整的合成孔径范围内,任意点目 标均处于合成孔径的中心位置,不失一般性,假设点目 标水*方向的坐标为0(即Y坐标为O).(墨,hr),(‰, ‰)和稚均为常数.如图1的坐标示意图. 1引言 双基地SAR(Synthetic Aperture Radar)是指收发系统 处于不同*台上的SAR系统.由于其收发分置的特点, 使其与常规的单基地SAIl系统相比有很多优点:接收 机可以获得目标多方向的散射信息,从而获得H标各个 方向的像;收发分置可以提高接收机和发射机的隐蔽 性,以完成各种特殊成像任务;避免在接收机和发射机 中采用昂贵的收/发模块【1].由于这些各种优点,*几年 来,双基地SAIl受到越来越多的关注旧’3 J. 对于双基地SAR系统,方位上的高分辨率必须通 过对整个合成孔径内的信号进行相干处理,即方位压 缩.如果系统的发射机和接收机分置于不同的载机上, 由于受气流和导航系统等因素的影响,载机的运动总会 有随机的运动误差,这会在接收信号中产生随机的相位 误差.在方位压缩时,这些相位误差会影响系统分辨率 并降低最后的成像质量.针对这个问题,许多文献都对 其进行了研究,但是大量的文献都是对单基地SAIl系 统中的运动误差进行讨论【4J.文献[5]、[6]虽然对双基 收稿日期:2007-06-19;修回日期:2007.12-18 基金项目:武器装备预研基金项目(No.51407咖lcl3Dzocz42) 万方数据  



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