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FMCW雷达结合合成孔径雷达(SAR)技术,能够实现高分辨率成像,适用于各种遥感应用场景。R-D(Range-Doppler)算法是处理此类雷达数据的经典方法之一,其核心在于分步解决距离向和方位向的信号处理问题。
首先,FMCW雷达通过发射连续调频波并接收回波信号,利用频率差计算目标距离。在SAR模式下,雷达平台的运动形成虚拟孔径,从而提升方位向分辨率。R-D算法将成像过程分为两步:
在距离向处理阶段,采用脉冲压缩技术(如匹配滤波或去斜处理)对信号进行压缩,提高距离分辨率。这一步骤将原始信号转换为距离-时间域的数据矩阵。
方位向处理则利用多普勒效应,通过傅里叶变换将信号转换到多普勒域。此时,每个距离单元内的目标信号会根据平台运动产生不同的多普勒频移,进而实现方位向聚焦。为消除距离徙动(RCM)的影响,通常还需引入插值或相位补偿等校正操作。
R-D算法的优势在于计算效率较高,适合实时处理。但在处理大斜视或高分辨率场景时,可能需要结合更复杂的算法(如CS或ω-K)以解决空变性问题。
该技术的典型应用包括地形测绘、灾害监测和自动驾驶环境感知,其性能提升往往依赖于对信号调制参数和运动补偿算法的优化。