邵 鹏 李亚超 李学仕 邢孟道

1 引言

合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar, SAR）具有全天时全天候的特点[1]且能够获得目标区域的2维高分辨图像[2]，因此近几年，在军事和民用方面都得到了广泛的应用。随着对战场和目标信息的军事需求日益增加，对大斜视角和高分辨率SAR成像的需要也变得越来越迫切。由于斜视聚束成像模式兼顾了高分辨与斜视两个方面的优势[3]，因此斜视聚束SAR成像算法成为国内外学者研究的热点问题[4,5]。

Omega-k及 PFA（Polar Format Algorithm）为聚束成像中最常用的插值类算法[6]，其中 Omega-k算法是一种精确算法，无任何忽略及近似，作为插值类算法，Omega-k算法得到较广泛的应用，然而Omega-k算法存在两个缺点，一定程度上限制了该算法的应用：（1）Omega-k算法的运动补偿一直是在应用方面的最大限制因素，运动误差估计较为困难；（2）限制 Omega-k算法的另一个因素是频谱不能存在混叠，在条带、滑动聚束、TOPSAR等成像模式下，PRF一般是可以满足Omega-k算法应用需求的，然而在斜视聚束模式下，为了获得较高的方位分辨率，通常要求较长的方位积累时间，因此容易造成方位频谱混叠。在未进行方位频谱解模糊的情况下，Omega-k算法无法应用于低 PRF聚束模式的 SAR成像。PFA算法首先对回波数据进行了deramp，有效地避免了方位频谱混叠。相对于Omega-k算法，PFA更适用于低PRF的斜视聚束成像。PFA主要包括固定场景及沿视线两种插值方式[7]，其中固定场景插值的优点在于不存在几何形变，进行2维插值后便可以获得无几何形变的图像。正是由于固定场景插值不存在几何形变的原因，数据频谱的2维耦合给频谱插值带来影响，使得固定场景插值变得复杂，只能通过构造插值滤波器进行逐点插值，因此增加了插值的运算量。……