唐江文 邓云凯 王 宇 李 宁



Bulk-FFBP：基于距离向整体处理的快速分解后向投影算法

唐江文*①②邓云凯①王 宇①李 宁①

①(中国科学院电子学研究所 北京 100190)②(中国科学院大学 北京 100049)

距离向分块快速分解后向投影(Block-FFBP)算法通过子孔径合成降低了传统BP的算法复杂度，并且通过距离向分块，简化了繁琐的极坐标与直角坐标的转换。然而，距离分块操作使各块引入了斜距范围波动，而且插值核长度余量导致了算法的内存效率低下，从而降低了成像效率。该文提出一种基于距离向整体处理的Bulk-FFBP算法，并细分为基于距离向控制点的Bulk-FFBP以及无控制点的Bulk-FFBP。文中通过仿真对两种Bulk-FFBP算法进行了误差分析、成像性能分析以及算法效率分析，并与Block-FFBP算法进行对比，证实了Bulk-FFBP的优越性。

合成孔径雷达；后向投影算法；快速BP算法

1 引言

后向投影(Back-Projection, BP)算法是一种精确有效的合成孔径雷达(SAR)成像算法[1]，该算法在时域实现聚焦，因而能够很好地解决很多频域成像算法遇到的难题，比如距离徙动、SAR传感器的非直线飞行轨迹、方位空变等[2,3]。BP算法复杂度为(3)，高于一般频域成像算法的复杂度(2lg)，这成为限制其广泛使用的巨大障碍。在使用BP算法进行成像时，一般都需要性能强劲的计算平 台，然而，借助于计算平台并不能改变BP算法(3)计算复杂度的事实。

快速BP算法对BP算法结构进行了改进，利用了子孔径角频率带宽有限的性质[7]，将全孔径积分分割成子孔径积分的组合，以降低计算复杂度。其中文献[8]采用了两级算法结构实现了计算复杂度为(2.5)的快速BP算法，文献[9]采用多级算法结构实现了计算复杂度为(2lg)的快速BP算法。……