文 献 综 述
因为随机噪声信号优异的低截获概率性能、电磁兼容性、无模糊测距、测速性能[1]，噪声雷达后被广泛应用于穿墙监控, 地面穿透，树叶穿透成像，合成孔径雷达（SAR）成像和逆合成孔径雷法达（ISAR）成像等方面[2-4]。成像作为雷达的一个新的功能在国内外已被广泛应用，它具有全天时，全天候的特点，可以大大提高雷达的信息获取能力，其对军用和民用均有重要的使用价值。
随着近年来微电子技术和计算机技术的高速发展，使得高分辨率SAR成像技术成为国内外研究的热点之一。 高分辨率SAR成像技术是SAR的一个重要研究方向，其中一个重要的应用就是SAR成像，与传统的脉冲 SAR 不同，噪声调频连续波 SAR 的发射波形没有周期性，不存在距区离模糊问题。最近几年随机噪声连续波 SAR 得到广泛关注，2002 年，Garmatyuk 提出了超宽带随机噪声连续波 Arc-SAR 用于短距离，准条带成像[5]；2006 年到 2011 年，Lukin 分别提出了毫米波段地基噪声干涉 SAR 对切尔诺贝利石棺监测， Ka波段双基地载噪声连续波 SAR 系统用于大坝、桥梁、电视塔等物体的远程监控和噪声连续波 SAR 3D 成像[6]。
然而，随机噪声连续波信号属于多普勒敏感信号。在随机噪声 SAR 成像过程中，发射信号与目标之间相对运动引起的多普勒造成接收信号的畸变，忽略这种运动可能导致错误的结果。因此，传统的基于走停假设的 SAR 成像算法必须修改以后才能用于随机噪声连续波 SAR 成像。对于随机噪声连续波 SAR，一些经典的频域算法的改进算法已被提出。
本文研究了随机噪声连续波 SAR 的时域重构算法。和频域算法相比，时域算法通过计算成像区域内每个点到孔径长度内 SAR 天线平台之间的双程延时，将对应的回波信号沿孔径方向进行相干叠加进行成像[7-8]。这种算法对运动平台的轨迹没有任何假设，无论什么布局，均可以精确获得图像[9-10]。 本文主要针对随机噪声连续波 SAR， 提出了改进的后向投影算法来提高成像质量。首先,介绍了随机调频噪声SAR信号回波模型，该模型考虑了雷达天线在脉冲内的运动。基于该模型，本文通过对载机非理想运动所引起的相位误差的分析，介绍了利用惯导，GPS以及惯导和GPS组合对SAR运动补偿的特点，介绍了一种实用的利用GPS和惯导组合进行SAR运动补偿的方法。本文对自聚焦算法进行了详细的分析，介绍了常用的自聚焦算法：MD自聚焦和PGA自聚焦，提出了一种基于原始数据的运动补偿的方法，该方法可以校正由于飞机非理想运动引起的距离向的偏移，与传统自聚焦算法相结合，可以得到高质量的雷达图像。本文提出了一种利用惯导GPS信息在重叠子孔径极坐标算法下的一种非定点补偿技术，利用非定点补偿技术可以校正由于非理想运动引起的空变的相位误差。 本文通过对SAR实时成像处理器结构的分析，详细分析了基于CS算法实时处理器各个分系统的构成，给出了实现基于CS算法实时处理器的具体方法。利用该实时处理器可以得到高质量的雷达图像。本文给出了后向投影算法与改进的后向投影算法，最后通过仿真实验验证了改进的后向投影算法的正确性。
通过构建随机噪声调频连续波SAR信号模型，使用随机噪声调频信号。设雷达天线设置在运动平台，得出SAR的发射信号及回波信号。再利用随机噪声调频 SAR 时间域重构算法得出基于走停后的后向投影算法并加以改进。
在仿真实验中，我们以大斜视角随机噪声调频连续波 SAR 成像为例，根据表 1 中的参数分别利用基于走停近似的后向投影算法和改进的后向投影算法进行成像仿真。分析基于走停近似的后向投影算法对大斜视角随机噪声调频连续波 SAR 成像带来的影响，以及改进的后向投影算法的有效性。
随机噪声连续调频波在实际中的应用非常广发，由于随机噪声连续波合成孔径雷达具有十分优良的低截获特性、抗干扰特性和电磁兼容性等,因此受到越来越广泛的关注。通过理论分析和计算机仿真,给出了这种信号的距离分辨率、距离向峰值旁瓣比、积分旁瓣比及抗干扰等性能。仿真结果表明:在相同的条件下,这种随机噪声连续波SAR比LFMCW SAR具有更低的峰值旁瓣比、更好的距离分辨能力和抗干扰性能。 [12]
SAR是一种脉冲雷达技术，具有较高的分辨率，可以获得区域目标的图像。SAR具有广泛的应用领域，它有两种模式：机载SAR和星载SAR。SAR应用领域多样化，在地形测绘与地质研究、农业林业调查测量、海洋研究和监测、军事方面、减灾防灾等有应用。
合成孔径雷达(SAR)成像技术是雷达技术、电子技术和数字信号处理技术的有机结合，它使传统雷达的功能发生了质的飞跃。随着SAR成像处理技术的发展，其成像质量不断提高，它成为当今高科技条件下一种不可取代的探测、侦察手段，在军事、经济和科学研究等方面都有重大价值和广泛应用前景。[13]
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