SAR 成像 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: 20()cos 2rrsrectfKT (1
1 ) 其中,rT 为脉冲持续时间,rK 为距离向昧冲的调频率,0f 为中心频率, 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rg 的卷积,如下所示: rrsgs (1
2 ) 考察距雷达0R 处的一个目标点,其后向散射系数0 的幅度为A ,则式(1
2)中的 02rgAR c ,其中c为光速,02Rc 为该点的信号延时
所以可知,该点目标的接收信号为: 200002()cos 222rrrRcsArectfRcKRcT(1
3 ) 其中, 表示地表散射过程可能引起的首达信号相位改变
现在考虑方位向信号
由于大多数 SAR天线在方位面内没有加权,其单程方向图可以 近似为一个sinc 函数: 0
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