雷达学报

作者：刘慧, 赵春萌, 陈鹏飞, 王彦植, 屈明昊, 肖宁

单位：1.北京建筑大学智能科学与技术学院 北京 102616；2.城市建筑超级智能技术北京市重点实验室 北京 102616；

关键词：SAR层析成像, 稀疏匹配滤波, 稀疏相位补偿, 后向散射, 菲涅耳衍射

基金：国家自然科学基金(61501019)，中国高校产学研创新基金(2022IT229)

层析SAR (TomoSAR)成像技术已经成为获取三维SAR点云的关键技术。然而，如果忽略斜距垂向的二次相位，可能会导致目标在高程方向的散焦问题，这是由于层析SAR成像中第三维也可能存在菲涅耳衍射所导致的。该文利用光学成像中的衍射原理解释了SAR成像中的衍射问题同样在第三维存在，并提出采用稀疏匹配滤波方法对第三维进行聚焦。第三维稀疏匹配滤波的关键在于构建稀疏相位补偿因子，进而构建稀疏匹配滤波器。首先根据TomoSAR影像的空间几何基线，构建第三维归一化的稀疏频率；然后，结合波长、距离、孔径等参数，根据菲涅耳积分特性构建频域稀疏匹配滤波器；最后，使用频域稀疏滤波器对稀疏采样的SAR图像进行相位补偿，再利用经典的稀疏成像算法(如压缩感知、似然比检测方法等)进行高程即第三维目标检测。该文采用中国科学院空天信息创新研究院的机载SAR数据，运用该文构建的频域稀疏匹配滤波器对其进行实验，实验结果验证了该文所提的方法能够解决层析SAR在菲涅耳衍射情况下导致的散焦问题，从而改善散焦引起的目标位置和后向散射信息不准确的问题。

来源：2026年第1期

《雷达学报》期刊编辑部

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