基于ADMM 算法的機載太赫茲SAR成像高頻振動補償

郝昭昕 張啟明 孫進平 王彥平

（1.北京航空航天大學電子信息工程學院，北京 100191；2.北方工業(yè)大學信息學院，北京 100144）

1 引言

太赫茲波的頻率為0.1～100 THz，具有頻率高、波長短的特點，因此與傳統(tǒng)的微波合成孔徑雷達（Synthetic Aperture Radar，SAR）相比，太赫茲SAR 具有高成像分辨率、良好的穿透性和高幀頻成像能力等優(yōu)異性能，擅長對低速和微動目標進行檢測和識別［1-3］。因此隨著太赫茲雷達系統(tǒng)的逐步成熟，太赫茲SAR 在無損檢測、視頻SAR、安防安檢等領域均得到了廣泛的應用［4-8］。但與此同時，太赫茲SAR 也存在對平臺的高頻振動十分敏感的問題。在實際的機載太赫茲SAR 成像過程中，由于氣流以及載機自身飛行特性的影響，載機的飛行軌跡并不穩(wěn)定，自身會存在高頻振動，使成像結果出現(xiàn)散焦現(xiàn)象和鬼影目標。因此太赫茲SAR 成像對運動補償算法提出了更高的要求。載機的非理想運動可以分為高頻振動和低頻運動兩部分。其中低頻運動分量造成的相位誤差可以通過傳統(tǒng)的運動補償方法進行補償，如傳感器測量數(shù)據(jù)補償以及自聚焦［9-10］。由于現(xiàn)有的傳感器測量精度不足，無法準確測量高頻振動的數(shù)據(jù)，因此傳統(tǒng)的運動補償算法難以補償高頻振動誤差，必須采用先進的信號處理方法估計和補償太赫茲SAR 成像中的高頻誤差。

目前對于太赫茲SAR 高頻振動相位誤差的估計與補償已取得了一定的研究成果。平臺的高頻振動可以建模為多分量簡諧運動之和［11］，一些研究人員因此提出了基于單通道回波數(shù)據(jù)的振動相位誤差補償算法。……