天线尺寸对冲激信号SAR方位向积累的影响

该文分析了冲激信号／极窄脉冲ＳＡＲ成像系统的天线在辐射与接收时存在的时－空耦合问题,结合冲激信号ＳＡＲ成像方法反向投影法（ＢＰ）,本文在时域上分析了天线尺寸对ＳＡＲ６方位向积累的影响,给出了方位向积累与天线尺寸的定量关系,最后给出了关于超宽带ＳＡＲ天线设计及发射信号参数选择的有用的结论。     

单周波和双周波信号用于冲激SAR成像的性能分析

该文分析了冲激SAR成像的特点,在发射和接收均为超宽带信号、大方位积累角的情况下,推导出了冲激信号SAR方位分辩率的解析表达式,并在此基础上对单周波和双周波信号用于冲激SAR成像的方位分辨率、距离分辨率进行了对比和分析,得到一些有用的结论。最后,通过仿真实验验证了这些结论的正确性。     

冲激信号SAR成像的方位分辨率分析

本文在分析冲激信号SAR成像特点的基础上,在发射和接收均为"超宽带信号"、"大方位积累角"的情况下,推导出了冲激信号SAR方位分辨率的解析表达式,并通过仿真实验验证了其正确性.     

电离层对星载合成孔径雷达方位向分辨率影响的分析

该文分析了天线实孔径尺寸、不同电离层谱以及电离层不规则体尺度等因素在电离层对星载合成孔径雷达(SAR)方位向分辨率影响中的作用。研究结果表明,保持星载SAR合成孔径长度不变,增加天线实孔径的尺寸会引起SAR方位向分辨率的退化,同时导致SAR方位向图像平滑。电离层的Kolmogorov谱对SAR方位向的影响较双参谱严重。电离层不规则体尺度远大于合成孔径的尺寸时,电离层对SAR方位向分辨率的影响可以忽略;在电离层不规则体的尺度减小到合成孔径的尺寸以下,但量级接近时,电离层的影响会导致SAR方位向分辨率的恶化。     

多普勒效应对FMCW-SAR系统成像性能的影响分析

该文结合机载连续波合成孔径雷达（FMCW-SAR）系统的成像原理,讨论了FMCW-SAR成像系统与脉冲SAR成像系统的不同,分析了载机运动所带来的多普勒效应对FMCW—SAR成像系统性能的影响,指出多普勒效应会带来距离向与方位向信号的二次耦合,进而会影响图像在距离向和方位向的聚焦。然后,根据FMCW-SAR的回波特性给出了一种在回波信号方位向多普勒域对误差进行补偿的方法,并结合RD算法给出了整个成像系统的流程。最后给出了补偿前后算法仿真和验证的结果,可以看出对多普勒效应进行补偿之后能够消除距离向与方位向信号二次耦合带来的误差,提高成像质量。     

天线阵列编码合成孔径成像

合成孔径雷达(SAR)方位理论分辨率为天线长度的二分之一,使得SAR高分辨率、远距离成像对天线的要求相互矛盾。该文提出了对天线阵列编码的合成孔径成像方法,通过将长天线分解为子阵、发射不同的信号进行阵列编码、协同工作,提高空间能量利用率,实现子阵小天线的高分辨率以及全阵列长天线的高增益,从而解决了高分辨率与远距离成像难以同时兼顾的问题。在介绍阵列编码基本概念的基础上,给出了阵列编码雷达成像模型及处理流程,对系统的分辨率、信噪比、脉冲重复频率(PRF)及距离方位模糊等性能进行了理论分析与探讨。在飞行测试实验中,用4个子阵获取了方位分辨率优于0.1 m、幅宽超过8 km的连续条带图像,打破了传统SAR采用聚束模式实现高分辨率时只能小范围成像的制约,新方法为解决传统SAR的原理限制问题提供了有效的途径。同时,通过阵列编码扩展了信号维度,为雷达系统能力的增强提供了技术基础。理论分析及实验结果验证了该文天线阵列编码方法的显著优势及工程实现的可行性。     

电离层对星载P波段合成孔径雷达成像的影响

文章分析了信号载频、带宽、电离层总电子量(Total Electronics Content,TEC)以及闪烁强度等因素对于P波段合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)成像分辨率的影响,并进行了点目标成像仿真研究。仿真结果表明,在电离层中传播时SAR距离向分辨率与信号载频、带宽以及电离层总电子量大小密切相关,同时会导致SAR距离向图像偏移;方位向分辨率受电离层闪烁效应的影响,随着闪烁强度的增强,方位向分辨率逐渐降低,当处于强闪烁条件下时,方位向无法成像。     

多普勒效应对FMCW-SAR系统成像性能的影响分析

该文结合机载连续波合成孔径雷达(FMCW-SAR)系统的成像原理,讨论了FMCW-SAR成像系统与脉冲SAR成像系统的不同,分析了载机运动所带来的多普勒效应对FMCW-SAR成像系统性能的影响,指出多普勒效应会带来距离向与方位向信号的二次耦合,进而会影响图像在距离向和方位向的聚焦。然后,根据FMCW-SAR的回波特性给出了一种在回波信号方位向多普勒域对误差进行补偿的方法,并结合RD算法给出了整个成像系统的流程。最后给出了补偿前后算法仿真和验证的结果,可以看出对多普勒效应进行补偿之后能够消除距离向与方位向信号二次耦合带来的误差,提高成像质量。     

滑动聚束SAR成像模式研究

滑动SAR是一种新颖的SAR成像模式,它通过控制辐照区在地面移动的速度来增加方位向相干累积的时间,从而提高SAR方位向的分辨率。该文从成像机理、回波方程、分辨率、天线扫描以及测绘带宽等方面对滑动聚束SAR进行了详细分析,并且给出了滑动聚束SAR的波数域成像算法。通过对条带SAR,聚束SAR,滑动聚束SAR的比较,可以看出条带SAR和聚束SAR都是滑动聚束SAR的一种特例。     

一种精确的大斜视SAR方位高分辨分析方法

基于大斜视SAR的运动特点和波束在场景平面上的扫描规律,建立了点目标与天线相位中心的瞬时斜距模型,提出了一种新的关于大斜视SAR方位向高分辨特征分析的方法。通过对大斜视SAR合成孔径长度及方位分辨特性的研究,给出了合成孔径长度与方位分辨率近似公式的使用条件,并以此作为大斜视SAR较为精确的成像与合理简化数据处理的基本依据。     

基于波束优化赋形方法的斜视星载SAR模糊抑制研究

距离模糊和方位模糊会严重影响星载合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）的成像质量。现有的利用天线波束赋形来抑制模糊的方法在雷达正侧视成像时取得了优异的效果,但并不适用于雷达斜视的情况。针对这一问题,提出了一种基于平面阵列天线波束赋形的星载SAR二维模糊（距离和方位模糊）抑制方法。使用距离-方位模糊综合的模糊比（Ambiguity to Signal Ratio,ASR）指标来替代距离模糊比及方位模糊比,结合对不同斜视情形下天线波束变化的分析,充分考虑包含镜像模糊区在内的所有模糊区,建立了模糊比-天线权重优化模型。以模糊能量为目标函数、天线方向图掩模作为约束确立二次锥（Quadratic Cone Programming,QCP）优化问题,求解得到阵元幅度相位分布。仿真结果表明,所提方法可以通过调节模糊区对应的旁瓣幅值,灵活地抑制SAR斜视成像的距离和方位模糊,进而提高星载SAR的成像质量。     

ISAR成像中转角估计的新方法

ISAR成像中,为补偿散射点距离单元走动现象和横向定标,需已知目标与雷达相对总转角.实际ISAR成像中的转角通常是未知的.本文提出采用RAT方法,在不同纵向距离单元信号的模糊平面上检测线性调频信号的调制率,从而估计得到总转角.仿真和实测数据的成像结果证明了该方法的有效性.     

星载SAR地基侦察信号建模与仿真

对星载合成孔径雷达（SAR）的侦察可以为合成孔径雷达电子战提供有力的支援。在地基侦收站跟踪侦察星载SAR的背景下,建立了星载SAR地基侦察信号的数学模型。该模型利用真实卫星的天线参数及轨道参数,充分考虑了脉内多普勒频率因素。在侦察场景模型基础上,计算了条带模式下方位向的天线增益,通过仿真分析了星载SAR地基侦察信号,为星载SAR参数估计等研究奠定了基础。     

一种新的MIMOSAR/MTI空时等效重构方法

多输入多输出合成孔径雷达(MI MO SAR)是一种新体制的成像雷达。针对高空高速平台的SAR系统方位向口径(或方位向分辨率)和作用距离的设计矛盾,采用MI MO体制有效地解决了PRF设计的问题。并针对多通道MTI模式提出了一种新的MI MO SAR空时等效重构方法,使得系统有效地兼顾了SAR模式和MTI模式。与常规的SAR/MTI系统相比,MI MO SAR/MTI系统在SAR模式下可以实现远距离高分辨率宽观测带成像;在MTI模式下,可以实现远距离运动目标探测,且具有高的运动目标检测性能和定位精度。     

Tutorial review of synthetic-aperture radar (SAR) with applications to imaging of the ocean surface

A synthetic aperture radar (SAR) can produce high-resolution two-dimensional images of mapped areas. The SAR comprises a pulsed transmitter, an antenna, and a phase-coherent receiver. The SAR is borne by a constant velocity vehicle such as an aircraft or satellite, with the antenna beam axis oriented obliquely to the velocity vector. The image plane is defined by the velocity vector and antenna beam axis. The image orthogonal coordinates are range and cross range (azimuth). The amplitude and phase of the received signals are collected for the duration of an integration time after which the signal is processed. High range resolution is achieved by the use of wide bandwidth transmitted pulses. High azimuth resolution is achieved by focusing, with a signal processing technique, an extremely long antenna that is synthesized from the coherent phase history. The pulse repetition frequency of the SAR is constrained within bounds established by the geometry and signal ambiguity limits. SAR operation requires relative motion between radar and target. Nominal velocity values are assumed for signal processing and measurable deviations are used for error compensation. Residual uncertainties and high-order derivatives of the velocity which are difficult to compensate may cause image smearing, defocusing, and increased image sidelobes. The SAR transforms the ocean surface into numerous small cells, each with dimensions of range and azimuth resolution. An image of a cell can be produced provided the radar cross section of the cell is sufficiently large and the cell phase history is deterministic. Ocean waves evidently move sufficiently uniformly to produce SAR images which correlate well with optical photographs and visual observations. The relationship between SAR images and oceanic physical features is not completely understood, and more analyses and investigations are desired.     

基于方位向波束扫描的宽测绘带SAR方法研究

宽测绘带合成孔径雷达(SAR)是目前SAR研究的一个热点问题，在需要全球动态观察或高重复周期观察局部地区的应用中都希望能进行宽测绘带成像。在宽测绘带SAR方法中的关键问题是如何在混叠的信号中提取出各个子测绘带的回波，在现有的宽测绘带SAR方法中多数是基于距离向多波束、距离向脉冲编码、距离向自适应聚焦等方法区分各个子测绘带的回波。文中提出了一种基于方位向波束扫描的宽测绘带方法，可以在方位向频谱上区分各个子测绘带的回波，从而在保持SAR分辨率的情况下扩展测绘带。     

星载SAR的箔条干扰分析

针对星载合成孔径雷达 (SAR)发射信号和回波信号的特点 ,距离维和方位维信号处理的弱点 ,提出了箔条干扰星载SAR成像的方法。采用光学的处理办法对SAR产生的信号受箔条干扰的机理进行了分析 ,结果表明 :选择适当的箔条特征尺寸和作用距离可使反射或散射后的信号相位和方向改变 ,形成相干的干扰信号进入SAR信号处理单元 ,对成像解算形成干扰。