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什么是距离徙动?  

2012-04-08 10:40:00|  分类: 学习 |  标签: |举报 |字号 订阅

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目前主要有几个尚且迷惑的问题:
   1:距离迁移包括:距离走动和距离弯曲,一般说距离走动可以在时域校正,弯曲在频域校正。可是在时域走动校正时,不同方位同距离的点的走动能够在时域同时补偿?
   2;参数估计获得的多普勒中心与调频斜率  用来修正距离迁移校正吗?

1)
距离徙动是指合成孔径过程中,雷达与目标之间的斜距变化超过了一个距离分辨单元,使得来自同一目标的回波信号在距离向分布于不同的距离单元内,造成了信号在方位向和距离向的耦合。如前所述,要将成像处理的二维移变过程变为两个一维移不变过程,需要进行距离徙动校正来消除距离向和方位向的耦合。所谓距离徙动校正,就是要将距离徙动曲线轨迹校正为平行于方位向的一条直线,其精度要达到一个合成孔径时间内,斜距的变化小于距离分辨单元的一半。在星载SAR成像中,回波信号通常伴有大的距离徙动,因而距离徙动校正成为成像处理中的重要环节,直接影响成像算法的设计和最终的成像质量。
距离徙动曲线用多普勒参数表示为,
     R(t)=(Lam/2)fd*t+(Lam/4)fr*t*t                (2-15)
从上式可以看出,距离徙动曲线为方位时间的二次函数。其中,线性项称为“距离走动”(Range Walk)项。在星载合成孔径雷达中,距离走动主要由地球自转引起,在多普勒参数上表现为多普勒中心频率随卫星飞行的位置不同而不同。当卫星位于赤道上,距离走动最大;当卫星位于两极时,距离走动最小。式中的二次项称为“距离弯曲”(Range Curvature)项,距离弯曲是由于雷达发射波为球面波,加上地球曲率的影响所造成的,它几乎不随卫星的位置变化而变化,是相对稳定量,同时距离弯曲量一般很小,为几个距离门左右,而距离走动项变化范围可从几个至几十个、几百个距离分辨单元。
距离徙动校正可以在时域、多普勒域以及二维频域进行。通常选择在多普勒域进行。下面以两个目标的距离徙动情况来分析距离徙动的时域和多普勒域的关系,介绍在多普勒域进行校正的原理。
假设地面上有两个目标A、B,它们位于相同的距离 处,但方位不同,两点时间差为 t1,则它们的时域距离徙动曲线分别为:
             RA(t)=(Lam/2)fd*t+(Lam/4)fr*t*t           (2-16)
             RB(t)=(Lam/2)fd*(t-t1)+(Lam/4)fr*(t-t1)*(t-t1)(2-17)
从距离徙动曲线的表达式可知,尽管A、B两点处在相同的距离上,但它们的距离徙动曲线并不相同,往往交叉在一起,它们的距离走动是相互平行、长度相等的两条线段.
由于相同距离处的多普勒参数是相同的,也就是说,相同距离处的散射点的距离徙动曲线在多普勒域可以用同一条曲线来表示,同一距离不同方位的散射点可以一起进行距离徙动校正,从而简化了距离徙动校正的过程。因而,在多普勒域完成距离徙动的校正比在时域完成容易。但是,需要注意的是,多普勒参数是随着距离变化的,那么在多普勒域不同距离处的距离徙动曲线曲率是不同的。

2)
在经典的RD成像算法中,多普勒中心频率的作用有两点:一是补偿距离走动;二是补偿方位多普勒频率,避免斜视成像时出现方位频率模糊。多普勒调频率的作用是方位去斜,完成方位聚焦。在距离分辨率要求不太高、成像幅宽不太大和合成孔径时间不太长时,距离弯曲一般不超过一个距离分辨单元,不需要补偿。
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