一种适于弹载平台的PFA波前弯曲补偿方法*

李盘虎 沈薇 毛新华,2

(1.南京航空航天大学电子信息工程学院，南京，210016； 2.南京航空航天大学雷达成像与微波光子技术教育部重点实验室，南京，210016)

引 言

聚束模式是一种常用的SAR成像工作模式[1-3]。相比于条带模式,聚束模式可以获得很大的合成孔径和方位多普勒带宽,从而得到很高的方位向分辨率。极坐标格式算法(Polar format algorithm,PFA)[2-8]是一种采用环形方式存储回波数据的聚束成像算法,鉴于极坐标格式算法的诸多优点,该算法已经成为聚束SAR成像的一种经典算法,由此衍生出的相关问题也已成为研究热点[9-12]。

将球面波前按照平面波前处理是PFA算法理论推导过程中的一个基本假设,在该近似条件下，得到的SAR图像会出现严重的几何失真和边缘模糊,严重限制了PFA算法的有效聚焦半径。因此，寻求有效的波前弯曲补偿方法是PFA算法必须要解决的关键问题。

对于极坐标格式算法波前弯曲误差的补偿方法主要有3种,其中比较实用的一种是基于空变后滤波的补偿方法[4-7],即通过对SAR图像进行空变后滤波处理,校正由波前弯曲引入的误差。对于这种空变滤波方法,滤波处理操作本身比较简单,原理和步骤也是固定的,其核心和难点在于空变滤波函数的设计。由于目前这些滤波器的设计都是基于雷达平飞假设，而弹载SAR[13-15]又因具有大俯冲大斜视等不同于雷达平飞的机动特点,因此现有的滤波器设计方法无法直接应用于雷达平台俯冲等机动条件,使得波前弯曲误差补偿方法的应用范围受到很大限制。……