一种宽幅星载TOPSAR数据高效成像算法

来源：南京信息工程大学学报·自然科学版杂志2020年第2期北京时间：

作者：高贺利

单位：高贺利,北京航空航天大学 电子信息工程学院, 北京, 100191,陈杰,北京航空航天大学 电子信息工程学院, 北京, 100191,杨威,北京航空航天大学 电子信息工程学院, 北京, 100191,yangweigigi@sina.com李春升,北京航空航天大学 电子信息工程学院, 北京, 100191

摘要：得益于天线波束方位向扫描技术，星载合成孔径雷达（SAR）能够在渐进扫描模式（TOPS）下实现宽测绘带观测.在TOPS模式下，SAR波束沿着方位向进行逆时针反复扫描，并在距离向上进行多次切换，从而获取多个图像切片（burst）.为了获得均匀采样的完整成像结果，通常需要对各burst进行重采样，但这会增加额外的计算量，降低处理效率.本文提出了一种宽幅星载TOPSAR数据高效成像算法.首先，在去斜率操作中引入一种新的插值方法，可以灵活地调整最终图像的方位采样间隔，方便进行图像拼接.该方法避免了在聚焦处理前的补零操作，从而降低计算量.在此基础上，本文结合TOPS模式多burst的特点，设计了一种GPU并行处理架构，成倍地提高数据处理效率.最后，根据仿真数据进行了实验，验证了该成像算法的有效性和高效性.

关键词：合成孔径雷达(SAR);渐进扫描(TOPS);插值;图形处理单元(GPU)

基金资助：国家自然科学基金（61861136008，61701012）；中央高校基本科研业务费项目（YWF-19-BJ-J-304）