基于最小熵的双基前视 SAR二阶差分运动补偿方法研究

来源：信号处理杂志 2025年第6期北京时间：

作者：钱光照, 王勇

摘要：相较于传统的单基合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）成像系统，双基前视合成孔径雷达（Bistatic forward-looking SAR，BFSAR）系统由于其特殊的构型与成像优势逐渐受到国内外科研工作者的关注。BFSAR系统通过将发射天线和接收天线分置在两个平台上，可以完成单基SAR不可实现的前视成像功能，因此在对海监视、目标探测和军事制导等领域具有十分重要的应用价值。然而，由于BFSAR系统收发分置，两个雷达平台在飞行过程中均存在运动误差，使得系统录取的回波数据产生比单基SAR更加复杂的相位误差，最终导致目标图像散焦。针对这一问题，该文提出一种基于最小熵准则的二阶差分运动补偿方法。首先将目标一维距离压缩后的回波数据作为处理对象，通过二阶差分法估计目标所在各个距离单元回波信号的相位误差，采用该相位误差对回波信号进行补偿；然后结合距离-多普勒（Range Doppler，RD）算法对运动补偿后的回波信号进行方位向压缩获得目标图像，并通过计算图像熵找出使熵值达到最小的最优相位误差；最后基于该相位误差对回波信号进行补偿，采用RD算法对补偿后的回波信号进行方位向压缩，便可以得到清晰聚焦的目标图像。该方法无须惯导信息，可从回波数据中直接估计相位误差完成运动补偿。仿真结果表明，该方法可以有效补偿收发平台运动误差对回波信号相位与多普勒参数造成的影响，补偿后目标图像的聚焦质量接近于理想图像。

关键词：双基前视SAR, 运动补偿, 舰船目标, 最小熵