卫扬铠 曾 涛③ 陈新亮 丁泽刚 范宇杰 温育涵

①(北京理工大学信息与电子学院雷达技术研究所 北京 100081)

②(嵌入式实时信息处理技术北京市重点实验室 北京 100081)

③(北京理工大学重庆创新中心 重庆 401120)

1 引言

合成孔径雷达Synthetic Aperture Radar (SAR)是一种高分辨率雷达，其可以全天候、全天时地获取地面目标的2维高分辨率图像[1-4]。复杂场景(特别是城区)SAR遥感成像，存在大量线、面目标，微波散射信号方向性强，遮挡、多径影响严重[5]。传统SAR匹配滤波类的成像算法，基于点目标模型进行成像处理，如后向投影算法(Back-Projection,BP)[6]和距离多普勒成像算法(Range-Doppler-Algorithm,RDA)[7]，这些传统的成像算法不能反演线、面目标完整特性，造成图像中边缘不连续，阴影、鬼影多，使SAR遥感图像的视觉效果较同分辨率光学图像有很大差距。

为弥补传统点目标模型的不足，一些学者引入了参数化模型，如衰减指数模型、基于几何绕射理论(Geometrical Theory of Diffraction,GTD)、属性散射中心(Attributed Scattering Model,ASM)模型[8-12]，用目标的长度、宽度等形状参数以及频率依赖性等参数描述目标的散射特性，并从目标的散射回波数据中反演目标相应参数。但是这些模型无法解决SAR成像中图像边缘不连续问题，也无法从理论上分析线面目标在SAR图像中丢失主要结构信息的原因。

因此，本文采用少量参数来表征目标的几何特性，并从光滑线面目标的空间连续性出发，提出了线段和三角面元的参数化散射模型，有效表征了线段和三角面元散射特性与雷达发射频率、观测角度之间的依赖性。并基于该参数化散射模型，分别从距离向成像和方位向成像两个方面，分析了传统SAR成像中，线、面目标丢失主要的线散射特征和面散射特性的原因。……