文献基本信息
中文标题:基于低推导复杂度的五阶NCS高速前斜视SAR成像算法
英文标题:Fifth-Order NCS Algorithm for High-Speed Squint-Forward-Looking SAR Imaging with Low Derivation Complexity
基金项目:国家自然科学基金(62271142, U2341206);江苏省杰出青年基金(BK20250070)
作 者:邓坤1, 2, 田欣然1, 殷尘霄1, 张陆1, 陈展野1, 3, 黄岩1, 2
作者单位:1. 东南大学毫米波全国重点实验室 南京 210096
2. 紫金山实验室 南京 211100
3. 东南大学电磁空间科学与技术研究院 南京 210096
摘 要:高速前斜视(斜视角>70°)合成孔径雷达(SAR)成像受制于严重的距离多普勒耦合和多普勒空变。传统非线性调频变标(NCS)算法能够在大斜视(斜视角>30°)模式下有效消除多普勒空变,但其推导过程存在近似处理且推导复杂度随阶数急剧增长,难以推广至高阶形式,限制其在高速前斜视SAR系统中的应用。针对这一难题,该文证明基于驻定相位法(POSP)和级数反演法( MSR)进行傅里叶变换( FT)/傅里叶逆变换( IFT)实现方位数据域变换呈现规律性特征,据此提出一种基于低推导复杂度的五阶NCS算法,并针对NCS算法设计几何校正方法。确定斜距模型和NCS阶数,该方法仅需一次FT/IFT的推导即可获得NCS处理后的信号解析式,有效简化多普勒参数线性方程组的构建及NCS参数的求解过程,显著降低算法推导复杂度。基于前斜视成像几何模型,该文提出相应的瞬时投影几何模型,推导适用于NCS算法的几何校正方法。相比传统NCS算法,所提算法在保证计算效率的前提下具备更优的SAR成像性能,仿真与实测数据处理均验证了其在高速前斜视场景下的有效性和优越性。