调频连续波星载SAR成像技术研究(2)
1.1 调频连续波SAR研究的背景和意义
目前各国军队大量装备新型侦查平台，对无人机、小卫星的使用越来越频繁，但红外或光学传感器在恶劣天气条件下的工作受到很大限制。人们尤其希望获得不受天气影响，同时体积小、成本低、分辨率高的成像传感器。
合成孔径雷达就是一种能满足上述要求的成像雷达。这种雷达与其他遥感设备相比具备全天时、全天候工作的优势，能够对目标进行自动识别、采用数字处理速度快，目前已大规模应用。但是传统的脉冲合成孔径雷达组成复杂，体积大，重量大，无法应用到小型侦查平台上，这大大限制了合成孔径雷达应用范围的推广。随着合成孔径雷达应用的拓展，人们对合成孔径雷达小型化技术需求愈来愈迫切。固态器件的小型化高速发展使合成孔径雷达的小型化成为可能。目前，合成孔径雷达小型化的研究有两种思路：一是使用各种方法使传统的脉冲合成孔径雷达小型化, 二是采用调频连续波技术使合成孔径雷达小型化。
调频连续波（Frequency Modulated Continuous Wave， FM-CW）体制的雷达在一个重复间隔内连续不断地发射信号，占空比为1。这种雷达的特点是具备功率小、重量小、体积轻和造价低等诸多优势，正符合合成孔径雷达小型化的需要。通过将调频连续波雷达技术运用到传统的合成孔径雷达上来研制低成本小型化合成孔径雷达与其他途径相比具有独特的优势 ,具有以下优点：
（1）结构简单、体积小、重量轻、成本低，可装载于小型载体，如无人机和小卫星。
（2）脉冲发射时间长，而平均发射功率较低，使得信号在战场上被截获概率低。
（3）在接收机前端形成差频信号，信号处理时不需对发射信号进行复制，不会因复制信号的失真对结果产生影响。
（4）在数字处理前先混频，雷达处理的是差频信号，中频带宽较小，可以降低设备复杂度、信息存储容量和数据采集速率。
由于调频连续波合成孔径雷达的固有优点，再加上新型作战模式的需要，这种新型雷达技术得到越来越多国家和科研机构的关注，并取得一系列的研究成果。美德荷意日等世界主要发达国家都对开展调频连续波合成孔径雷达技术持积极态度。
1.2 调频连续波SAR技术国内外研究现状
1.3 论文的主要研究工作
本文从调频连续波SAR的基本原理出发，介绍了调频连续波SAR高分辨率原理和成像模型。接着对调频连续波SAR图像经常出现的相干斑噪声进行了研究，介绍形成原理和统计模型，讨论了几种空域滤波算法。本文主要研究工作如下：
（1）阐述调频连续波SAR二文高分辨率原理，进行理论推导和相应仿真。
（2）对合成孔径雷达的成像原理进行了介绍。
（3）对调频连续波SAR图像经常存在的相干斑噪声进行讨论，分析形成原理和统计模型，介绍几种常用的空域滤波算法。
（4）利用国防科大某教研室调频连续波星载SAR图像进行去相干斑处理。
1.4 论文结构安排
论文共有五章，安排如下：
第1章：绪论。本章首先介绍调频连续波SAR的研究背景和研究意义，接着介绍调频连续波SAR国内外研究现状，之后简单概括本论文的主要研究工作。
第2章：调频连续波SAR信号分析。本章从脉冲压缩角度详细介绍了调频连续波SAR分别在距离向和方位向的高分辨率原理，进行相应仿真。
第3章：调频连续波SAR成像。本章对合成孔径雷达成像的基本原理进行了介绍。
第4章：SAR图像去相干斑算法。本章首先介绍了相干斑噪声的形成机理和噪声模型，然后讨论了几种去相干斑的空域滤波算法。对上述算法的流程进行详细说明，比较上述算法的优缺点。