陣列三維SAR快速成像方法研究.pdf

1、陣列三維SAR（LASAR，Linear Array SAR）作為一種具有三維分辨能力的新體制雷達(dá)，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)SAR中的陰影遮擋和空間模糊等缺陷，在現(xiàn)代軍事和民用方面有著廣闊的應(yīng)用前景，而研究其成像方法具有重要意義。針對三維成像數(shù)據(jù)量大的問題，本文主要研究陣列三維SAR的時(shí)域快速成像算法，并將其利用GPU（Graphic Processing Unit）并行化處理，具體的研究內(nèi)容及創(chuàng)新如下：
　　介紹陣列三維SAR成像系統(tǒng)的基本

2、理論以及不同陣元發(fā)射接收模式下的距離歷史及信號(hào)回波模型；利用模糊函數(shù)給出陣列三維SAR各個(gè)方向上的分辨率；介紹三維時(shí)域 BP算法和三維頻域 RD算法的具體步驟，并進(jìn)行比較；簡要闡述了GPU并行化原理及相應(yīng)的GPU編程理論。
　　研究三維快速因式分解BP成像算法。首先介紹傳統(tǒng)二維快速因式分解BP算法，然后將其擴(kuò)展到三維，建立成像空間模型，分析其由于距離近似帶來的最大誤差并以此確定分辨率選取準(zhǔn)則；比較該算法與傳統(tǒng)三維 BP成像算法的運(yùn)

3、算量；通過仿真實(shí)驗(yàn)證明該算法可以在保證一定的成像精度下大幅提高成像效率。
　　提出一種基于多分辨率的非均勻面陣快速因式分解BP算法。對于非均勻面陣三維成像，提出在劃分子面陣時(shí)，不同的子面陣根據(jù)其中陣元的分布情況設(shè)置不同的分辨率，最后再利用目標(biāo)分辨率進(jìn)行子圖像的融合，最大程度的挖掘算法效率。通過仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對比，該算法比設(shè)置統(tǒng)一分辨率的快速算法有一定的效率提高。
　　改進(jìn)三維快速因式分解BP算法使其適合于直角坐標(biāo)系。對極坐標(biāo)系

4、下的三維快速因式分解BP算法進(jìn)行改進(jìn)，通過更簡單的圖像合成方法，使該算法能夠適用于直角坐標(biāo)系，仿真實(shí)驗(yàn)證明了所提算法可以更高效更方便的實(shí)現(xiàn)快速因式分解BP算法。
　　提出一種基于子孔徑逼近的快速因式分解BP算法及GPU并行化方法。針對三維成像空間特有的稀疏特性，利用上一級(jí)圖像提取出包含散射目標(biāo)的感興趣區(qū)域，剔除無用計(jì)算量，減少子圖像融合時(shí)的插值次數(shù)，逐級(jí)迭代逼近真實(shí)目標(biāo)。仿真實(shí)驗(yàn)證明所提算法可以進(jìn)一步提高原始快速因式分解BP算法的