俯仰向数字波束形成(DBF)处理是星载合成孔径雷达(SAR)实现高分辨率宽测绘带成像的关键。然而，在处理较大地形起伏区域的回波信号时，传统俯仰向波束扫描(SCORE)方法会出现波束指向偏差问题，导致接收回波的增益降低，影响SAR系统成像性能。针对这一问题，本文详细分析了高分宽幅星载SAR系统的俯仰向DBF接收波束扫描指向问题，提出了一种基于数字高程图(DEM)的俯仰向DBF处理方法。该方法基于星载SAR成像几何模型，首先利用成像场景的DEM数据和卫星轨道参数计算距离门单元对应的地面高程值，并进一步计算距离门单元对应的目标波达角，然后根据该对应关系计算每个距离门单元的俯仰向DBF加权矢量，从而确保在俯仰向DBF处理过程中接收波束指向正确。通过X波段的星载SAR系统进行仿真实验，结果表明(1)当地面高程值大于1.9 km时，传统SCORE方法处理得到的目标信号幅度下降都超过2.8 dB，本文方法处理得到的目标信号幅度下降都小于0.4 dB，本文方法优于传统SCORE方法；(2)由DEM数据误差导致的地面目标高程偏差对本文方法影响较小。因此本文方法能够有效改善地形起伏较大区域的回波信号接收增益。
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DEM数据辅助的星载SAR俯仰向数字波束形成
本站小编 Free考研考试/2022-01-03
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