基于分数阶Fourier变换的高性能SAR成像算法

作者：王振力,王群,陈先意,马如坡,刘晓迁

摘要：传统距离多普勒算法(RD)较低精度的SAR成像质量越来越不能满足当前实际应用的需要。为解决传统距离多普勒算法成像性能低的问题,本文提出基于分数阶Fourier变换的高性能SAR成像算法(FrFT-RD)。本文详细推导SAR距离向信号运用分数阶Fourier变换时最佳阶数的计算表达式,同时给出方位向相应的计算式。理论分析表明距离(方位)向最佳阶数均取决于SAR成像参数并具有唯一性,无须迭代运算,可极大提高FrFT-RD算法的工程实用性。根据计算得到的距离向和方位向上最优阶数,在分数阶Fourier变换域完成FrFT-RD算法的构建。机载SAR模拟数据和星载SAR实测数据测试表明,FrFTRD算法在分辨率、峰值旁瓣比(PSLR)成像性能方面比传统RD算法均得到显著提高,其中距离向和方位向分辨率提高比值分别为45.92%和48.06%;距离向PSLR和ISLR降低幅度为1.45 dB和2.59 dB,而FrFT-RD算法在方位向PSLR和ISLR成像性能方面与传统RD算法相当。

发文机构：江苏警官学院计算机信息与网络安全系 南京信息工程大学计算机与软件学院

关键词：FOURIER变换分数阶FOURIER变换合成孔径雷达距离多普勒算法峰值旁瓣比积分旁瓣比脉冲压缩Fourier transformfractional Fourier transformSynthetic Aperture Radarrange doppler algorithmpeak side lobe ratiointegrated side lobe ratiopulse compression

分类号： TN9[电子电信—信息与通信工程]