基于IDL語言的雙基SAR成像軟件開發(fā)

1 引言
合成孔徑雷達(dá)SAR(Synthetic Aperture Radar)成像技術(shù)在軍事和國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著重要作用。SAR成像軟件平臺在國外已逐漸成熟，而國內(nèi)至今還沒有良好的SAR成像軟件平臺。SAR具有探測范圍廣、提供信息快，并可獲得地面靜止及運(yùn)動目標(biāo)的高分辨成像，以及全天候、全天時(shí)、目標(biāo)識別能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。尤其受到主要軍事國家的重視。收發(fā)分置合成孔徑雷達(dá)(Bistatic／Muhistatic Synthetic Aperture Radar)，又稱雙基SAR。它的接收機(jī)和發(fā)射機(jī)分別安裝在不同運(yùn)動平臺上，是SAR的一種新的工作方式。收發(fā)分置SAR在保持SAR的高分辨特性的同時(shí)，又有很多突出優(yōu)點(diǎn)，如：獲取目標(biāo)信息豐富。作用距離遠(yuǎn)，安全性、抗干擾性、抗截獲性能好。
但是由于SAR的工作方式眾多，且成像算法各異，使得在SAR的科研中編寫出的程序利用率不高，且調(diào)試過程煩瑣，結(jié)果不直觀，科研效率低。
如果能開發(fā)出一種軟件，將幾種常用的成像算法按照基本步驟模塊化，在以后的實(shí)測數(shù)據(jù)成像或理論仿真時(shí)可直接調(diào)用將大大提高工作效率。并且在調(diào)試程序過程中能直接顯示每一步的成像結(jié)果。并能對其進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)分析，將大大提高程序調(diào)試進(jìn)度。
以IDL語言為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)并開發(fā)出一套雙基SAR成像軟件系統(tǒng)，除能夠?qū)崿F(xiàn)所提到的基本功能外，還具備一定的圖像處理和數(shù)據(jù)采集分析功能。

2 SAR成像軟件設(shè)計(jì)
SAR成像軟件主要用于實(shí)現(xiàn)雙基SAR非移變模式情況下的成像。非移變模式是指雷達(dá)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)以相同速度矢量運(yùn)動，此飛行模式也是雙基SAR成像中的典型模式。該軟件是一款SAR處理工具軟件，其軟件界面友好，SAR處理步驟和功能相對齊全。
2．1 軟件開發(fā)語言的選擇
SAR成像數(shù)據(jù)量巨大，且經(jīng)常使用矩陣和數(shù)組運(yùn)算，這就要求編程語言支持大規(guī)模的矩陣和數(shù)組運(yùn)算。而軟件本身要實(shí)現(xiàn)各種成像算法的分步處理，加強(qiáng)人機(jī)交互功能，這就要求編程語言有面向?qū)ο蟮木幊谭绞健＝换ナ綌?shù)據(jù)語言。IDL(Interactive Data Language)是面向矩陣的第四代語言，它完全支持對數(shù)組的直接數(shù)學(xué)操作，并提供大量的數(shù)組運(yùn)算工具，具有高級圖像處理能力、交互式二維和三維圖形技術(shù)、面向?qū)ο蟮木幊谭绞?、集成?shù)學(xué)分析與統(tǒng)計(jì)軟件包、完善的信號處理與圖像處理功能、靈活的數(shù)據(jù)輸入輸出方式，使其非常適合用于編寫SAR多功能成像軟件平臺。
2．2 SAR成像軟件總體設(shè)計(jì)思路
(1)成像算法步驟子模塊化雙基SAR幾種常用成像算法按各自步驟分塊，再將每種算法的每一步分別用IDL語言高效實(shí)現(xiàn)，最終再將這些子程序塊組成一個(gè)完整的算法程序。
(2)界面設(shè)計(jì)及模塊集成根據(jù)設(shè)計(jì)要求，利用IDL語言的基于過程的圖形用戶界面GUI(Graphical User Interface)程序設(shè)計(jì)方法構(gòu)造軟件平臺的主界面和各子界面，將各種常用成像算法的主要參數(shù)提取，設(shè)計(jì)控制流程，使各個(gè)界面調(diào)用相對的程序模塊，按照使用者的要求載入數(shù)據(jù)，輸入?yún)?shù)。并按照預(yù)定的命令分步運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能。