17、合成孔径雷达成像方法与自适应调度算法研究

合成孔径雷达成像方法与自适应调度算法研究

1. 引言

在雷达成像领域，向下看稀疏线性阵列三维合成孔径雷达（DLSLA 3 - D SAR）凭借其独特的成像能力备受关注。它通过脉冲压缩获得距离分辨率，利用平台运动进行虚拟孔径合成得到方位分辨率，借助线性阵列天线实现交叉轨道分辨率。然而，由于空间和容量的限制，DLSLA 3 - D SAR 的交叉轨道方向分辨率低于沿轨道和距离方向，传统匹配滤波（MF）方法受瑞利极限限制，分辨率提升受限。

为解决这一问题，主要出现了基于压缩感知（CS）和空间谱估计的两类超分辨率成像方法，但 CS 方法要求目标稀疏且对噪声敏感，MUSIC 算法在实际 SAR 成像中因散射体相干而失效。为融合 CS 和 MUSIC 的优势，提出了 CS - MUSIC 方法，本文在此基础上提出了一种新的成像算法。

同时，相控阵雷达（PAR）的资源调度也是一个重要问题。PAR 具有微秒级波束敏捷能力和可控空间资源分配能力，合理、灵活且高效的调度策略是其发挥优势的关键。相控阵雷达的调度方法分为基于模板的调度和自适应调度，自适应调度虽复杂但最有效，不过现有自适应调度算法未充分利用系统资源，脉冲交错技术可提高雷达系统资源利用率。

2. DLSLA 3 - D SAR 成像相关内容

2.1 几何与信号模型

DLSLA 3 - D SAR 的几何模型中，雷达平台沿 X 轴飞行，高度为 H，速度为 v。交叉轨道方向（Y 轴）的阵列由 N 个等间距 d 的天线单元组成。点散射体 Pk 与第 n 个发射天线的瞬时距离 R 可表示为：
[
R(t_m, y_n) = \sqrt{(vt_m - x_k)^