基于GPS的双基地SAR大斜视角成像算法研究

NCS运算后的结果变换到二维频域，将随距离变化的RCMC和SRC项去除，可以求得3个系数：

(5)距离压缩和弯曲校正
CS运算后，回波信号(这时只考虑相位项)可以表示为：

距离压缩、弯曲校正参考函数为：

距离压缩、弯曲校正后，将回波信号变换到距离多普勒域。
(6)方位压缩、剩余相位补偿
方位压缩与剩余相位误差补偿函数如式(24)所示：

4 误差分析
(1)相位误差随基线长度的变化
将双基地SAR等效为单基地SAR会产生一定的相位误差，该相位误差随基线长度的不同也在发生着变化。固定发射机的斜视角，可以计算得到不同的基线长度，对应着将双基地SAR等效为单基地SAR不同的等效斜距、等效速度、等效斜视角，也就对应着不同的相位误差，图3给出了相位误差随基线长度的变化。
图3中，双基地SAR等效为单基地SAR所产生的相位误差随基线长度的增加而增大，在基线长度达到200 km的时候，所产生的相位误差仍小于π/8。

(2)有效测绘带宽度
NCS算法考虑了相位泰勒级数展开的三次相位项，这也就使得相位泰勒级数近似所产生的相位误差很小，在这里就不作分析。同时NCs算法考虑了调频率随距离的变化，减小了由于调频率近似所产生的相位误差，使得NCS能对大测绘带进行成像处理。式(26)为NCS算法中二次距离压缩项所产生的相位误差：

双基地SAR测绘带的宽度主要由等效的单基地SAR所决定。图4给出了相位误差随测绘带宽度的变化。若以π／8作为相位误差对成像质量有无影响的临界值，有效的测绘带宽可以达到200 km。

5 仿真买验
为了验证等效单基地距离模型，在大斜视角情况下的对基于GPS反射信号的双基地SAR成像的适用性，采用计算机仿真对上述算法进行了验证，设置斜视角为31．4°，目标分别为(一300，一200)，(一300，200)，(0，O)，(300，-200)，(300，200)。如图5分别给出了仿真的场景设置以及仿真结果的二维和三维显示，可见采用等效单基地距离模型能够很好地近似双基地SAR的真实距离历程，它可以将成熟的单基地非线性CS算法直接应用于双基地SAR数据，简化双基地SAR成像过程。表1给出了不同位置点目标的聚焦性能，其中“PSLR”表示峰值副瓣比，“ISLR”为积分副瓣比，单位为dB，表中数据进一步证明了等效单基距离模型的可用性。

6 结 语
在顺轨飞行斜视双基地SAR中，CS算法被认为是比较有效的算法，在正侧视或者斜视角比较小的情况下，Chirp Scaling算法具有较好的聚焦性能和广泛的实用性，但在大测绘带大斜视角情况下该算法将不能很好的聚焦，这里提出了用等效的单基地距离模型来代替双基地距离历史的方法，解决了大斜视角情况下距离模型二阶近似误差较大的问题，并结合单基地非线性CS算法，实现了在大斜视角情况下基于GPS的双基地SAR高精度成像，最后通过Matlab进行了仿真验证。