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SAR成像及成像算法
SAR 成像
SAR 即英语“Synthetic Aperture Radar ” 的缩写,意为合成孔径雷达。
合成孔径雷达 (Synthetic Aperture Radar),是采用搭载在卫星或飞机上的移动雷
达,达到大型天线同样精度的雷达系统。
SAR 是一种脉冲雷达技术,具有较高的分辨率,可以获得区域目标的图像。
SAR 具有广泛的应用领域,它有两种模式:机载SAR 和星载SAR 。
SAR 的未来
多频, 多极化, 可变视角, 可变波束
超高分辨率, 多模式
干涉合成孔径雷达(InSAR)技术、极化干涉合成孔径雷达(Pol- InSAR)技术
动目标检测与动目标成像技术
小卫星雷达技术
SAR 校准技术
1 合成孔径雷达(SAR)
1.1 SAR 简介
合成孔径雷达(SAR)是一种可以全天候、全天时工作的高分辨率成像雷
达。它利用天线和目标之间相对运动而形成等效合成孔径,解决了雷达设
计中高分辨率与大尺寸天线和短工作波长之间的矛盾,在遥感和国防中潜
在着极大的应用价值。
星载SAR 一般工作在正侧视状态,但在特殊应用中,也会工作在斜视状
态。图1 给出了星载SAR 正侧视模式的空间几何关系。飞行路径在地面上
的投影(地面轨迹)方向称为方位方向,而与其垂直的方向称为距离方向。
距离向使用脉冲压缩技术实现高分辨率;方位向利用多普勒效应,经过相干
处理得到高分辨率。
图1 SAR 的几何关系
1.2 SAR 信号模型:
SAR 信号可以分为距离向信号和方位向信号。
首先考虑SAR 距离向信号。SAR 距离像脉冲可表示为:
2
s rect ( )cos 2 f K (1.2.1)
T 0 r
r
其中, 为脉冲持续时间, 为距离向昧冲的调频率, 为中心频率,
T K f
r r 0
以脉神中心为参考原点。
任一照射时刻的反射能量脉冲波形和照射区域内地面反射系数 的
g r
卷积,如下所示:
s g s (1.2.2)
r r
R
考察距雷达 处的一个目标点,其后向散射系数 的幅度为 ,则
A
0 0
g A 2R c c 2R c
式(1.2.2)中的 r 0 ,其中 为光速, 0 为该点的信号延
时。所以可知,该点目标的接收信号为:
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