基于低秩結(jié)構(gòu)的寬角SAR稀疏成像

趙 曜 曹翔宇 全相印 崔 莉 許洪瑋

（1.廣東工業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院，廣東廣州 510006；2.中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院，北京 100076；3.北京市遙感信息研究所，北京 100192）

1 引言

寬角合成孔徑雷達(dá)是指對(duì)目標(biāo)的合成孔徑觀測(cè)角度滿足方位向成像分辨率大于距離向要求的一類合成孔徑雷達(dá)（Synthetic Aperture Radar，SAR）觀測(cè)模式［1］。與條帶SAR、聚束SAR、掃描SAR等傳統(tǒng)SAR 觀測(cè)模式相比，寬角SAR 能夠完成對(duì)目標(biāo)的多角度、寬孔徑回波數(shù)據(jù)采集。因?qū)捊荢AR 重建獲得的雷達(dá)圖像可以反映目標(biāo)的電磁散射特性隨觀測(cè)角度的變化信息，這不僅提升了方位向分辨能力，還增加了圖像中目標(biāo)特征，為目標(biāo)的準(zhǔn)確識(shí)別提供了有效手段。由于寬角SAR 可以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的大角度觀測(cè)，獲取觀測(cè)目標(biāo)更加豐富的電磁散射信息［2］，所以它能夠得到更高分辨率的雷達(dá)圖像。因此，作為微波成像技術(shù)領(lǐng)域中的一種新的觀測(cè)方式，寬角SAR 進(jìn)一步拓展了現(xiàn)有SAR 成像系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。

寬角SAR 的成像方法一般可分為子孔徑法和全孔徑法［3］。子孔徑法是沿方位向?qū)⒄麄€(gè)寬孔徑劃分為若干子孔徑，因每個(gè)子孔徑的成像角度范圍相對(duì)較小，目標(biāo)在每個(gè)子孔徑中的散射特性可以認(rèn)為相同，采用傳統(tǒng)匹配濾波成像方法［4］或基于正則化的SAR 成像方法［5］對(duì)各子孔徑的回波數(shù)據(jù)進(jìn)行成像處理，再將所有子圖像進(jìn)行合成，便能獲得寬角SAR 成像結(jié)果。對(duì)于全孔徑法，其又可以劃分為兩種：第一種假設(shè)在子孔徑內(nèi)，目標(biāo)符合各向同性假設(shè)，基于此建立適用于所有子孔徑的成像模型，通過求解該模型得到對(duì)應(yīng)每個(gè)子孔徑的成像結(jié)果，然后進(jìn)行圖像合成；……