基于分數階Fourier變換的高性能SAR成像算法

作者：王振力,王群,陳先意,馬如坡,劉曉遷

摘要：傳統距離多普勒算法(RD)較低精度的SAR成像質量越來越不能滿足當前實際應用的需要。為解決傳統距離多普勒算法成像性能低的問題,本文提出基于分數階Fourier變換的高性能SAR成像算法(FrFT-RD)。本文詳細推導SAR距離向信號運用分數階Fourier變換時最佳階數的計算表達式,同時給出方位向相應的計算式。理論分析表明距離(方位)向最佳階數均取決于SAR成像參數并具有唯一性,無須迭代運算,可極大提高FrFT-RD算法的工程實用性。根據計算得到的距離向和方位向上最優階數,在分數階Fourier變換域完成FrFT-RD算法的構建。機載SAR模擬數據和星載SAR實測數據測試表明,FrFTRD算法在分辨率、峰值旁瓣比(PSLR)成像性能方面比傳統RD算法均得到顯著提高,其中距離向和方位向分辨率提高比值分別為45.92%和48.06%;距離向PSLR和ISLR降低幅度為1.45 dB和2.59 dB,而FrFT-RD算法在方位向PSLR和ISLR成像性能方面與傳統RD算法相當。

發文機構：江蘇警官學院計算機信息與網絡安全系 南京信息工程大學計算機與軟件學院

關鍵詞：FOURIER變換分數階FOURIER變換合成孔徑雷達距離多普勒算法峰值旁瓣比積分旁瓣比脈沖壓縮Fourier transformfractional Fourier transformSynthetic Aperture Radarrange doppler algorithmpeak side lobe ratiointegrated side lobe ratiopulse compression

分類號： TN9[電子電信—信息與通信工程]