合成孔徑雷達(dá)點(diǎn)目標(biāo)成像仿真

1、學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保障、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向有關(guān)學(xué)位論文管理部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)省級優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文評選機(jī)構(gòu)將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于1、保密 ，在 年解密后適用

2、本授權(quán)書。2、不保密 。（請?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“）作者簽名：年月日導(dǎo)師簽名：年月日目錄摘要 （）關(guān)鍵詞 （）一、緒論 （）引言 （）研究目的和意義 （ 2）發(fā)展歷史及學(xué)術(shù)動態(tài) （）二、SAR勺應(yīng)用 （）引言 （）合成孔徑雷達(dá)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用 （3）戰(zhàn)略應(yīng)用 （3）戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用 （3）特別應(yīng)用 （3）合成孔徑雷達(dá)在民用領(lǐng)域的應(yīng)用 （3）在地形測繪和制圖方面 （3）在海洋應(yīng)用方面 （3）在水資源應(yīng)用方面 （3）三、合成孔徑雷達(dá)成像的原理 （3）成像特點(diǎn) （3）成像原理 （ 4）成像流程圖 （ 4）SAR成像理論模型 （5）四、SAR像算 （5）引言 （5）距離多普勒算法（RD） （ 5）信號模型及分析

3、 （6）距離壓縮 （7）距離移動校正 （7）方位向壓縮 （9）CS算法 （9）算法特點(diǎn)簡介 （ 10）SAR 斜視回波模型 （ 10）SAR斜視回波幾何模型 （10）距離移動分析 （11）改進(jìn)的CS算法 （11）五、算法的Matlab仿真 （11）RD 算法 （11）仿真參數(shù) （11）仿真結(jié)果 （12）仿真結(jié)果說明 （13）CS 算法 （13）仿真參數(shù) （14）仿真結(jié)果 （15）仿真性能分析 （16）六、成像算法對分辨率的影響 （17）多普勒中心頻率誤差 （17）多普勒調(diào)頻誤差 （16）改進(jìn)型算法的多普勒參數(shù)估計(jì)與設(shè)定 （17）七、總結(jié) （18）致謝 （18）參考文獻(xiàn) （18）附錄 （20）合

4、成孔徑雷達(dá)點(diǎn)目標(biāo)成像仿真學(xué) 生：宋家明指導(dǎo)老師：黃瑤三峽大學(xué)理學(xué)院摘要：本文主要介紹合成孔徑雷達(dá)（SAR點(diǎn)目標(biāo)成像的相關(guān)知識，簡要介紹了 SA喳軍事和民事中的運(yùn)用，闡述了其成像原理及特點(diǎn)。為了說明SAR成像原理，運(yùn)用了 RD和CS兩種算法。在介紹RDM法時(shí)，建立了信號模型， 并從距離壓縮、距離移動校正和方位向壓縮三個(gè)方面進(jìn)行了說明，并給出了改進(jìn)型RD算法的流程圖和相關(guān)方法；介紹CS算法時(shí)，建立了斜視回波信號模型， 對成像移動距離進(jìn)行了分析，并給出了改進(jìn)型CS算法的方法步驟。接著對兩種成像算法進(jìn)行了參數(shù)設(shè)定并進(jìn)行了仿真，最后從多普勒中心頻率誤差和調(diào)頻誤差兩個(gè)方面分析了成像方法對分辨率的影響，并給

5、出了改進(jìn)型算法的多普勒參數(shù)估計(jì)與設(shè)定的方法。Abstract ： This paper describes the synthetic aperture radar (SAR) point target imaging knowledge, briefly introduces the use of SAR in the military and civilian, and describes its imaging principles and characteristics. To illustrate the principle of SARimaging, I use the RDan

6、d CStwo algorithms. Whenintroducing the RDalgorithm, I establish the signal model, and describe it from three aspects, such as the distance of compression, the mobile calibration and orientation ,and give the flowchart of the modified RD algorithm and related methods;To introduce the CS algorithm, I

7、 establish the strabismus echo signal model, analysis the image of moving distance, and give the method steps of the improved CS algorithm, then set the two imaging algorithms parameter and simulate them, and finally analysis of the imaging resolution from two aspects of Doppler center frequency err

8、or and frequency modulation error, and give improved algorithm Dhoop Le parameter estimation and setting methods.關(guān)鍵詞：SAR距離壓縮距離移動回波信號多普勒參數(shù)Key words ： SAR the distance of compression the distance the mobile correction echo signal model Doppler parameter 一、緒論引言合成孔徑雷達(dá)(SAR是利用雷達(dá)與目標(biāo)的相對運(yùn)動把尺寸較小的真實(shí)天 線孔徑用數(shù)據(jù)處理的

9、方法合成一較大的等效天線孔徑的雷達(dá)。SAR勺特點(diǎn)是分辨率高，能全天候工作，能有效地識別偽裝和穿透掩蓋物。SARi要用于航空測量、航空遙感、衛(wèi)星海洋觀測、航天偵察、圖像匹配制導(dǎo)等。它能發(fā)現(xiàn)隱蔽和偽裝的目標(biāo)，如識別偽裝的導(dǎo)彈地下發(fā)射井、識別云霧籠罩地區(qū)的地面目標(biāo)等。成像算法是SA繇統(tǒng)的重要組成部分，決定了成像質(zhì)量。經(jīng)典的成像算法 有RD算法和CS算法，這兩種算法都涉及到了對信號處理知識的綜合運(yùn)用。研究目的和意義合成孔徑雷達(dá)可以大大提高雷達(dá)的信息獲取能力，這種能力對現(xiàn)代偵察任務(wù)是至關(guān)重要的，隨著合成孔徑雷達(dá)技術(shù)的不斷發(fā)展，它日益廣泛運(yùn)用于軍事目的， 作為一種重要的軍用偵察設(shè)備，合成孔徑雷達(dá)必然處于電

10、子戰(zhàn)的環(huán)境中。隨著現(xiàn)代電子戰(zhàn)不斷升級，電子干擾、反輻射導(dǎo)彈、隱形武器和超低空突防成為常規(guī)單基地雷達(dá)的“四大威脅”。面對“四大威脅”，常規(guī)合成孔徑雷達(dá)與常規(guī)的單基地雷達(dá)一樣，不僅正常工作受阻，而且其自身的生存也成為需要解決的問題。為了提高合成孔徑雷達(dá)自身的生存能力，必須研究新型體制的合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)。合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)由于發(fā)射機(jī)和接收機(jī)分置在不同位置的平臺上，因此具有有效的抗干擾能力和抗打擊能力。此外SA朦統(tǒng)還具有合成孔徑雷達(dá)的高分辨率特性，它將是合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)的發(fā)展方向之一。發(fā)展歷史及學(xué)術(shù)動態(tài)雷達(dá)仿真在其早期階段，限于處理器的計(jì)算能力，只能仿真計(jì)算一些簡單的參數(shù)。 隨著處理器的不斷發(fā)展，開始出

11、現(xiàn)比較復(fù)雜的仿真系統(tǒng)。早在上世紀(jì)七十年代，Hotelman就研究了雷達(dá)成像的仿真工作。涉及SA或術(shù)的研究最早 出現(xiàn)在二十世紀(jì)七十年代末，1977年，美國Xonics公司的仿真研究表明，在雙 基地模式下可以實(shí)現(xiàn)動目標(biāo)顯示（MTI）和合成孔徑成像；1979年，Goodyear公司 和Xonies公司與美國空軍簽訂合同，正式實(shí)施“戰(zhàn)術(shù)雙站雷達(dá)驗(yàn)證（TBIRD）計(jì)劃。隨后，在八十年代，有很多學(xué)者研究了 SA闔像的仿真書；1992年，Giorgio 對以往成果進(jìn)行了總結(jié)，并給出了一種更新的 SA既始回波仿真算法，隨后， Giorgio又給出了關(guān)于自然表層，海洋上油層的SA唱像仿真。關(guān)于雷達(dá)的一些 普通參

12、數(shù)的仿真和估計(jì)，Barton 寫出過專著對其論述。二、SAR勺應(yīng)用引言合成孔徑雷達(dá)（SAR是近五十年代發(fā)展起來的一種新型成像雷達(dá)，是現(xiàn)代雷達(dá)領(lǐng)域的一項(xiàng)重大成就，它是利用合成孔徑原理、脈沖壓縮技術(shù)，以真實(shí)的小孔徑天線獲得距離向和方位向高分辨遙感圖像的雷達(dá)系統(tǒng)。合成孔徑雷達(dá)的出現(xiàn)擴(kuò)展了雷達(dá)的原始概念，使雷達(dá)的基本功能發(fā)生了質(zhì)的變化。合成孔徑雷達(dá)具有對區(qū)域目標(biāo)進(jìn)行成像和識別的能力，它在微波遙感應(yīng)用方面給表現(xiàn)出越來越大的潛力，為人們提供越來越多的信息，擴(kuò)展了人類觀察自然界和生存環(huán)境的能力。合成孔徑雷達(dá)具有全天候、全天時(shí)、強(qiáng)投射性、遠(yuǎn)距離和高分辨的特點(diǎn)， 在軍事和民用領(lǐng)域都有非常重要的實(shí)用價(jià)值，對國防技

13、術(shù)現(xiàn)代化、國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和科技發(fā)展具有重大的意義。因此合成孔徑雷達(dá)成像技術(shù)越來越受到國際上現(xiàn)金技術(shù)國家的重視，是競爭激烈、發(fā)展迅速的技術(shù)領(lǐng)域。合成孔徑雷達(dá)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用2.2.1 戰(zhàn)略應(yīng)用全天候全球戰(zhàn)略偵察，全天候海洋軍事動態(tài)監(jiān)視。2.2.2 戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用全天候重點(diǎn)戰(zhàn)區(qū)軍事動態(tài)監(jiān)視， 大型飛機(jī)群、坦克、 機(jī)場和停機(jī)坪的成像監(jiān)視，反坦克雷達(dá)的監(jiān)測。2.2.3 特別應(yīng)用強(qiáng)雜波背景下的目標(biāo)識別， 低空與超低空目標(biāo)的探測與跟蹤，精密測量與測高，隱藏目標(biāo)散射特性的靜態(tài)和動態(tài)測量。合成孔徑雷達(dá)在民用領(lǐng)域的應(yīng)用2.3.1 在地形測繪和制圖方面，合成孔徑雷達(dá)可以進(jìn)行大面積的地形測繪，測定山脈、河流、城市、鄉(xiāng)村、道

14、路、橋梁等地面目標(biāo)的形成和位置，研究城市變遷、道路變遷、湖泊分布及變遷、了解道路的運(yùn)輸狀況等。2.3.2 在海洋應(yīng)用方面，合成孔徑雷達(dá)可以用來研究大面積海浪特性，研究冰山分布，測繪海洋圖，還可以用來研究海洋變遷、海洋污染情況、監(jiān)視海藻生 長等。2.3.3 在水資源應(yīng)用方面，合成孔徑雷達(dá)可以用來大面積測定土壤溫度及其分布，確定大面積降雨，研究湖泊冰覆蓋、地面冰覆蓋情況等，還可以用來研究水源大面積污染情況，測定污染區(qū)，判定污染嚴(yán)重程度等。三、合成孔徑雷達(dá)成像的原理成像特點(diǎn)合成孔徑雷達(dá)（SAR的工作方式是雷達(dá)裝載于飛機(jī)或衛(wèi)星上，對地面的靜止目標(biāo)進(jìn)行成像。一般雷達(dá)是沿著直線勻速運(yùn)動，隨著雷達(dá)的運(yùn)動，其

15、波束照射到側(cè)方的一帶型區(qū)域并對該區(qū)域進(jìn)行成像。由于裝載雷達(dá)的飛機(jī)或衛(wèi)星是按預(yù)定航線飛行，其航線的運(yùn)動參數(shù)可以通過導(dǎo)航系統(tǒng)比較精確地獲得，因此可以利用這些參數(shù)對回波數(shù)據(jù)進(jìn)行相干處理，從而獲得目標(biāo)的圖像。SARW特點(diǎn)是分辨率高，能全天候工作，能有效地識別偽裝和穿透掩蓋物。 SA在要用于航空測量、航空遙感、衛(wèi)星海洋觀測、航天偵察、圖像匹配制導(dǎo) 等。 它能發(fā)現(xiàn)隱蔽和偽裝的目標(biāo)，如識別偽裝的導(dǎo)彈地下發(fā)射井、識別云霧籠罩地區(qū)的地面目標(biāo)等。成像原理SA港口常規(guī)雷達(dá)一樣，都是利用目標(biāo)反射的電磁波對目標(biāo)進(jìn)行探測，之所 以能產(chǎn)生高的分辨率，要?dú)w功于線性調(diào)頻信號，這種信號在壓縮處理后可以產(chǎn)生很高的分辨力。距離向的線

16、性調(diào)頻信號是雷達(dá)發(fā)射脈沖前就產(chǎn)生的，這和常規(guī)雷達(dá)沒有不同之處，而方位向的線性調(diào)頻信號則是SAR蟲有的。SA碓飛過目標(biāo)時(shí)，飛機(jī)和目標(biāo)之間的相對速度是變化的， 所以目標(biāo)回波的多普勒頻移也 是變化的，如此就產(chǎn)生了一個(gè)近似線性調(diào)頻的信號， 利用這個(gè)信號SARft可以 產(chǎn)生很高的方位向的分辨力。合成孔徑雷達(dá)是一種二維高分辨雷達(dá)，其成像機(jī)理可由雷達(dá)分辨理論加以 解釋，其距離向的高分辨率是通過雷達(dá)發(fā)射寬頻帶信號進(jìn)行距離向匹配濾波器 獲得的，方位向的高分辨率是通過對散射點(diǎn)與雷達(dá)的相對運(yùn)動所產(chǎn)生的多普勒 信號進(jìn)行匹配處理獲得的，在靜止目標(biāo)的SAR圖像上，動目標(biāo)在方位上將偏離回波雜波動目巧下呼L用位運(yùn)動參距離移動

17、目標(biāo)片像WW0動目標(biāo)成像流程圈圖如圖所示多普勒參數(shù)估計(jì)圖動目標(biāo)成像流程圖回波信號經(jīng)過距離向壓縮、轉(zhuǎn)置后，需要進(jìn)行雜波抑制以改善信噪比 (SNR),然后對雜波抑制后的數(shù)據(jù)進(jìn)行動目標(biāo)檢測，檢測到目標(biāo)后就可以估計(jì) 目標(biāo)的運(yùn)動參數(shù)，運(yùn)動參數(shù)包括目標(biāo)的速度和位置。 在動目標(biāo)成像時(shí)不能用靜 止目標(biāo)的多普勒參數(shù)，必須重新估計(jì)動目標(biāo)多普勒參數(shù)。 多普勒參數(shù)與動目標(biāo) 自身的運(yùn)動參數(shù)密切相關(guān)，每一個(gè)動目標(biāo)的運(yùn)動參數(shù)不同，其多普勒參數(shù)也不 同，二者互相依賴，所以運(yùn)動參數(shù)估計(jì)和多普勒參數(shù)估計(jì)必須同時(shí)完成。在多數(shù)情況下，檢測和參數(shù)估計(jì)也是同時(shí)完成的， 比如在圖像域檢測時(shí)，要想可靠 地檢測目標(biāo)就要求盡可能使用與動目標(biāo)匹配

18、的匹配濾波器來完成壓縮處理，以改善信噪比，但是匹配濾波器的設(shè)計(jì)又需要知道多普勒參數(shù)， 所以檢測和參數(shù) 估計(jì)應(yīng)該同時(shí)進(jìn)行。估計(jì)出目標(biāo)的運(yùn)動參數(shù)以后，需要對雜波抑制后的動目標(biāo) 數(shù)據(jù)進(jìn)行距離移動較正，距離移動校正可以在頻域內(nèi)完成，或者通過降低距離 向分辨率、減少相對積累時(shí)間來降低距離移動效應(yīng)。 距離移動校正后，并且已 經(jīng)估計(jì)了動目標(biāo)的多普勒中心頻率和調(diào)制頻率，就可以對動目標(biāo)進(jìn)行聚焦成 像。SAR成像理論模型雷達(dá)系統(tǒng)的復(fù)雜性與日劇增，單處理器軟件仿真系統(tǒng)只能夠?qū)走_(dá)系統(tǒng)的 一些簡單參數(shù)和指標(biāo)作有限的仿真。運(yùn)動目標(biāo)檢測和成像是SA朦完成的基本功能和難點(diǎn)之一，如何高效的檢測出道動目標(biāo)、確定目標(biāo)運(yùn)動速度及其

19、位置并對這些動目標(biāo)進(jìn)行成像是 SA距動目標(biāo)檢測和成像的主要任務(wù)。SAR勺基本功 能是獲得地域圖像，盡可能逼真的再現(xiàn)輻射地域特征，其成像理論模型如圖所示圖二維兩絡(luò)SARS論模型圖模型中（x,t）表示地域?qū)ξ⒉ǖ暮笙蛏⑸湎禂?shù)，x,t是經(jīng)過信號處理后的雷達(dá)圖像，h x,t代表SAR沖激響應(yīng)，是一個(gè)二維網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。當(dāng)h x,t為脈沖函數(shù)（ 函數(shù)）時(shí)，雷達(dá)成像就是地域散射系數(shù)的正確復(fù)現(xiàn)，因此要求SAR的系統(tǒng)響應(yīng)盡可能的接近函數(shù)。四、SARjK像算引言1948 年，美國數(shù)學(xué)家香農(nóng)發(fā)表了“通信的數(shù)學(xué)理論”一文，創(chuàng)立了信息論。 1953 年伍德沃首先將概率論和信息論引進(jìn)雷達(dá)領(lǐng)域，隨即建立了匹配濾波器理論，在匹配

20、濾波器理論的基礎(chǔ)上研究雷達(dá)目標(biāo)成像問題，從而建立了完整的模糊函數(shù)理論。合成孔徑雷達(dá)成像的基礎(chǔ)在于提高雷達(dá)的二維分辨率，其成像處理過程在本質(zhì)上是二維匹配濾波器問題，二維匹配濾波在一定調(diào)件下可以分解成兩個(gè)一維過程（距離向和方位向）進(jìn)行。 信號的距離向壓縮不難實(shí)現(xiàn)，但方位向多普勒信號的壓縮不易實(shí)現(xiàn)，因此同一目標(biāo)回波的包絡(luò)位置隨雷達(dá)的視角變化，稱為距離移動現(xiàn)象。距離移動問題是合成孔徑雷達(dá)成像要解決的主要問題，因此可以說“運(yùn)動是雷達(dá)成像的依據(jù)，也是產(chǎn)生問題的根源”。下面介紹合成孔徑雷達(dá)成像的算法。距離多普勒算法（ RD）距離多普勒算法 （ RD） 是將距離壓縮后的數(shù)據(jù)變換到距離多普勒域， 相同距離上的點(diǎn)

21、目標(biāo)回波重合在一起，由于距離移動量相同，可以同時(shí)進(jìn)行距離移動校正從而完成成像。距離一一多普勒 （RD）算法是SA啜字成像中最 基本的算法。該算法以匹配濾波或脈沖理論為基礎(chǔ)，將 SAR勺距離和方位二維 成像處理近似為距離和方位可分離的兩個(gè)一維處理，其基本步驟是先對每個(gè)回波脈沖進(jìn)行距離向壓縮，然后在REM中，消除由于距離移動所引起的距離和方位之間的耦合，最后完成方位向的聚焦處理。RDT法是SA做像廣泛使用的方法，它利用雷達(dá)目標(biāo)的回波信號可近似看成在方位向和距離向獨(dú)立的線性調(diào)頻信號的原理，在距離向和方位向分別進(jìn)行匹配濾波的方法最終得到SAR勺圖像數(shù)據(jù)。由于目標(biāo)在合成孔徑過程中與雷達(dá) 平臺的相對位置不

22、斷變化，使得同一目標(biāo)不同照射時(shí)刻的回波映射到不同的距離門上，導(dǎo)致同一目標(biāo)的軌跡落在接收數(shù)據(jù)矩陣的不同行上。在做方位向壓縮時(shí)要求把同一目標(biāo)的位于不同距離門上的回波搬移到同一距離門上，這一搬移過程一般是在方位向FFT1后進(jìn)行的，此時(shí)同一距離門的目標(biāo)將在頻域上重合， 可以大大減少搬移次數(shù)。在處理的過程中，由于數(shù)據(jù)矩陣是由離散的點(diǎn)來反映 回波的信息，而目標(biāo)的軌跡不一定都正好落在矩陣的采樣點(diǎn)上，這使得在搬移的過程中需要插值。在分辨率較高的SARK此時(shí)將大大地增加算法的運(yùn)算量。 SAR言號處理主要包括距離向壓縮處理，距離移動校正，方位向壓縮處理。4.2.1信號模型及分析使雷達(dá)收集信號的幾何平面模型，如圖4

23、.2.1所示圖4.2.1雷達(dá)收集信號的平面模型圖其中為 斜視角，R為點(diǎn)目標(biāo)到飛行航線的垂直離，tm為方位時(shí)間，R tm，R為雷達(dá)與目標(biāo)的斜距，點(diǎn)為合成孔徑波束中心，它在x軸的位置（即在t0 x0時(shí)刻），距點(diǎn)目標(biāo) 的距離為R R sec ,則有 vR tm,Ro v tm to 2 2&v tm t° Sin公式四 一（1）在to時(shí)刻附近對上式作泰勒級數(shù)展開，省略三次以上的高次項(xiàng)，得2foc tm to fR tm to R tm , R0 R0-公式 四一（2）2422其中foc軍和fR 2V-C0S一 分別表示多普勒中心頻率和調(diào)制頻率，“fc為中心頻率對應(yīng)的波長。不同方位上

24、的距離移動為：2Rfoc tm tofR tm to 公式 四 一（3）24距離移動包括兩部分：（3式）中的第一項(xiàng)為方位時(shí)間的線性項(xiàng)，稱為距離 走動，當(dāng)合成孔徑雷達(dá)不是工作在正側(cè)視的時(shí)候就會產(chǎn)生距離走動。第二項(xiàng)為方位時(shí)間的二次項(xiàng)稱為距離彎曲， 主要由合成孔徑上目標(biāo)斜距差造成的。在正側(cè)視情況下，多普勒中心頻率凡為零。如果斜視角較小，波束指向在正側(cè)視附 近，即凡很小，這時(shí)距離走動很小。如果斜視角較大，波束指向偏離正側(cè)視一 定角度，即較大，這時(shí)距離走動較大。4.2.2距離壓縮設(shè)雷達(dá)發(fā)射信號的復(fù)包絡(luò)為s t at exp j kt2 , k是發(fā)射線性調(diào)頻（LFM）信號的調(diào)頻率，其接收的點(diǎn)目標(biāo)回波的基頻

25、信號在距離時(shí)間一一方位時(shí)間域（t tm域）可寫為st,tm, Ros exp jk t 2R tm, R0jR tm,Ro 公式 四 一（4）c其中 為目標(biāo)后向散射系數(shù)，s為方位向天線加權(quán)函數(shù)。經(jīng)距離壓縮后的信號形式為：g t,tm,Ro Bexp j4 R " sinc B t 2R 公式 四 一（5）c式中B距離向信號帶寬。經(jīng)距離壓縮后的點(diǎn)目標(biāo)信號在距離方向上的散布已被 壓縮，由于式中sinc函數(shù)的存在，使得距離壓縮后信號波形的軌跡不是沿著 平行與圖l的x軸方向，而發(fā)生了曲線偏離，這就是距離偏移現(xiàn)象。這是由于在 合成孔徑時(shí)間內(nèi)，目標(biāo)與雷達(dá)的距離變換量通常大于一個(gè)距離分辨單元，從而

26、使得同一目標(biāo)的回波走出若干分辨單元, 移動的存在增加了方位處理的復(fù)雜性。離移動校正。4.2.3距離移動校正距離向信號是典型的Chirp信號, 式如下：使得方位向壓縮成為二維處理，距離 因此，在進(jìn)行壓縮處理之前必須先作距相關(guān)算法是在頻域利用FFTS行的。公一 一1，Sr產(chǎn)Fr Frs,（s,t;r） H,（ f,）ff21 公式四一（6）其中：Hr（fr） rect（譏 exp（ j 亡）；fr T K rK rTr下標(biāo)r表示公式為距離向（逆）傅里葉變換，Kr和Tr分別是Chirp信號的調(diào)頻 斜率和脈沖持續(xù)時(shí)間，Hr（fr）表示距離壓縮參考函數(shù)。距離遷移是 SAR言號處 理中必然出現(xiàn)的現(xiàn)象，它的

27、大小隨系統(tǒng)參數(shù)不同而變化，并不總需要補(bǔ)償。點(diǎn)目標(biāo)仿真時(shí)，暫時(shí)先不考慮。正側(cè)視點(diǎn)目標(biāo)情況下，回波經(jīng)距離壓縮后在方位 上也是一 Chirp信號，因此其壓縮處理同距離壓縮處理類似，只是壓縮因子不同。公式如下： 一 一1， Sr2=Fa FasM（s,t;r） Hag一，Rf2其中：Ha（fa） exp（ j -0-）;KKa下標(biāo)a表示公式為方位上（逆）傅里葉變換， 在合成孔徑時(shí)間內(nèi)都會發(fā)生距離移動現(xiàn)象,2v2公式四一（7）R0Ha（ fa）表示方位壓縮參考函數(shù)。 下面分析動目標(biāo)的距離移動效應(yīng)，在分析中不考慮地球自轉(zhuǎn)。距離移動問題可以從時(shí)域分析，假設(shè)目標(biāo)以恒定的速度運(yùn)行，即ax 0,ay 0,目標(biāo)運(yùn)動

28、軌跡可以表示為：R2(t)Ro22 X0 vVxyQVytvQvx 2Vy2t2公式四一(8)其中R、Ro、Xo、Vo、y。、Vx、Vy、t分別表示總位移，初始狀態(tài)位移， 初始狀態(tài)水平、豎直位移，水平豎直速度和目標(biāo)運(yùn)動時(shí)間。合成孔徑時(shí)間內(nèi)的最大距離移動量為：R 2xo Vo Vx 2y°Vy Ts v。Vx 2 v； T2 公式四一(9)2Ro假設(shè)t 0時(shí)刻，目標(biāo)位于方位上波束中心，即x。0,對于速度慢的目標(biāo)而言，大距離移動量可以近似為：R 紅 迎人 其中第一項(xiàng)是由于載機(jī)運(yùn)2R02R0動引起的距離運(yùn)動量，無論是靜止目標(biāo)還是運(yùn)動目標(biāo)都存在； 第二項(xiàng)是由于目 標(biāo)距離向運(yùn)動引起的距離移動量

29、。假設(shè)距離分辨率為r ,則距離運(yùn)動單元數(shù)為nr R r ,將上式帶入可得公式 四V02Ts22y°VyTsnr-2R0 r2R0 r一(10)經(jīng)過上述分析可見，距離移動與距離向分辨率有關(guān)，距離向分辨率越高， 移動單元數(shù)越夫。距離移動還與合成孔徑時(shí)間有關(guān)， 合成孔徑時(shí)間長，距離移 動大，合成孔徑時(shí)間短，則距離移動小。距離移動還與目標(biāo)運(yùn)動有關(guān)，距離向 速度較大的目標(biāo)會引起嚴(yán)重的距離單元移位現(xiàn)象，目標(biāo)速度不同，距離移動曲線也不同。為了降低距離移動量，可以通過降低距離分辨率或者減少積累時(shí)間 來實(shí)現(xiàn)。通過平滑高分辨率距離向數(shù)據(jù)或者部分?jǐn)?shù)據(jù)脈沖壓縮的方法，可以降低距離向分辨率，進(jìn)而減少或消除距離

30、移動。這樣做還有一個(gè)好處是降低了數(shù) 據(jù)率，降低了對轉(zhuǎn)置存儲器的容量要求，并且使方位向壓縮時(shí)的運(yùn)算量大大的 減少。減少積累時(shí)間同樣可以減少距離移動， 但同時(shí)也降低了方位分辨率。當(dāng) 距離移動量滿足 R r/2距離移動可以忽略不計(jì)。4.2.4方位向壓縮完成距離移動校正標(biāo)志著方位信號軌跡由曲線變換成直線，因此，方位 壓縮處理將是一維處理過程。又因?yàn)榫嚯x走動補(bǔ)償中已補(bǔ)償為零了， 所以使用 的方位參考函數(shù)為：h tm exp j fRtm2 公式四（11）和距離壓縮一樣，方位向壓縮也在多普勒域進(jìn)行。這樣， 經(jīng)過圖 4.2.1 雷達(dá)收集信號的平面模型圖距離壓縮，距離移動校正和方位壓縮處理之后，就可以輸出SA

31、闔像了。算法的具體實(shí)現(xiàn)步驟的流程圖如下所示圖4.2.4 RD算法和R改進(jìn)算法流程圖CS算法4.3.1 算法特點(diǎn)簡介20世紀(jì)90年代初，Rane淮人提出了不用插值的CST法，它利用CSt作消除距離移動的空間變化特性，然后利用平移對所有散射點(diǎn)剩余的距離移動進(jìn)行統(tǒng)一校正。CST法的缺點(diǎn)是CSt作系統(tǒng)引起回?fù)苄盘柊j(luò)發(fā)生變化，影響對散 射點(diǎn)的聚焦，在大斜視角時(shí)會使算法失效，改進(jìn)的非線性CS （NCS算法使得SARt理大視角數(shù)據(jù)的能力大大提高。CST法本質(zhì)是一種變換坐標(biāo)算法，1998 年德國的Mittermayer等人結(jié)合CSS法，提出頻率變化（Frequency Scaling ） 算法，1995年

32、Lanari 等人提出對任意信號形式成立的傅里葉變換法（ISCFT） ，Xt SA就像算法的研究仍在持續(xù)的進(jìn)行著。針對大斜視SAR回波信號的特點(diǎn)，將傳統(tǒng)的CS算法進(jìn)行改進(jìn)，將距離移動的校正在時(shí)域和頻域中分別進(jìn)行，首先在時(shí)域校正距離走動，然后在頻域校正距離彎曲。經(jīng)過時(shí)域去走動處理后，距離向和方位向的耦合大大降低，不僅可適應(yīng)大斜視角的成像要求，而且測繪帶寬度也會增大。由于時(shí)域去走動處理會引起方位向存在聚焦深度，分析和仿真了影響聚焦深度的因素。仿真結(jié)果表明，該算法具有較高的精度，可滿足大斜視角和較大測繪帶寬度成像要求。4.3.2 SAR 斜視回波模型4.3.2.1 斜視SAR回波幾何模型SA利波模型

33、是算法仿真的基礎(chǔ)，在回波模型基礎(chǔ)上可通過計(jì)算機(jī)仿真構(gòu)建成像場景的模型?；夭〝?shù)據(jù)的仿真可分為正向法和逆向法，正向法是逐個(gè)發(fā)射脈沖計(jì)算SAR回波，其優(yōu)點(diǎn)是可以保證仿真逼真度，缺點(diǎn)是計(jì)算效率低。斜視 SAR回波模型有別于正側(cè)視時(shí)的情況，圖4.3.2.1所示為斜視時(shí)，SAR與點(diǎn)目 標(biāo)之間的幾何關(guān)系。圖4.3.2.1斜視SAR0波幾何模型圖載機(jī)的速度為v-斜視角大小為 一點(diǎn)目標(biāo)可口SAR的最近距離設(shè)為R, 視線距離為飛,設(shè)載機(jī)位于A點(diǎn)的時(shí)刻為時(shí)間起點(diǎn)，此時(shí)波束射線通過 P點(diǎn)而與航線的平行線交于B點(diǎn)，將此點(diǎn)作為該平行線上的時(shí)間起點(diǎn)。經(jīng)過時(shí)間后，載機(jī)飛行至 AVL點(diǎn)，設(shè)點(diǎn)目標(biāo)P與B之間的橫向距離為 Xn,在

34、PA'B'中由余弦定理，可得雷達(dá)與目標(biāo)的瞬時(shí)斜距為：R tm,Rc 八口 Xn 2 R2 2尺五 XnSin c 公式四 一(12)4.3.2.2 距離移動分析在上式中，令X 可得R X,RcRc sin( c)?(Xsin( c)cos2( c). 2Rc2?(XXn) cOS2( c”2Rc?(X Xn)2Xn)8公式四一(13)Vttm,將X在Xn處按照泰勒級數(shù)展開并保留至第三階,2式中的線性項(xiàng)為距離走動，R X R sin( c)?(X X。)公式 四一(14)高次項(xiàng)為距離彎曲，RX RX,R R(X)公式四一(15) 同時(shí)定義距離走動總量為R ,距離彎曲總量為Rout

35、,則有R R(Xi) min(R(Xi) ,RutR(Xi)公式四 一為了分析距離走動和距離彎曲隨斜視角變化關(guān)系，選擇天線長度為2 m,載機(jī)速度為250 m/s ,視線距離為41.67 km ,帶寬為60 MHz;波長為0.03m雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行仿真分析。當(dāng)將距離走動校正后，只剩下的距離彎曲，側(cè)視的 成像處理算法就可以滿足成像要求，因此改進(jìn)常規(guī)的 CS算法，并結(jié)合時(shí)域的 去走動即可滿足大斜視成像要求。4.3.2.3 改進(jìn)的CS!法 改進(jìn)后的CS算法步驟如下：(1)進(jìn)行去走動處理，將回波信號的線性走動去除。(2)將處理后的回波信號進(jìn)行方位向FFT變換，變換到距離多普勒域中，采用 駐定相位原理。C

36、S算法校正距離移動是通過選定參考距離，然后將場景中的 其余目標(biāo)的距離移動補(bǔ)償成和參考距離處的相同，之后再做統(tǒng)一處理從而完成整個(gè)場景的RCMC另外在距離多普勒域中還需要選擇一個(gè)參考頻率，通常選擇多普勒中心頻率。五、算法的Matlab仿真RD算法5.1.1 仿真參數(shù)采用美制GERA2495 l機(jī)載SA朦統(tǒng)真實(shí)參數(shù)作為仿真實(shí)驗(yàn)的基本參數(shù)， 其主要參數(shù)如下：波長，線性調(diào)頻脈沖帶寬80MHz脈沖帶寬lus ,載波頻率fc=, 與測繪帶的垂直斜距凡=13700m載機(jī)飛行速度200Ms, 30斜視角。5.1.2 仿真結(jié)果經(jīng)Matlab仿真后的圖形分別如圖5.1.2.1、圖.圖5.1.2.1雷達(dá)獲取的原始信號

37、圖圖5.1.2.2 處理后的多普勒頻域譜圖圖5.1.2.3 經(jīng)MR處理后的R強(qiáng)頻譜圖5.1.2.4 點(diǎn)目標(biāo)成像圖5.1.3 仿真結(jié)果說明圖一時(shí)沒有經(jīng)過處理，由雷達(dá)直接獲取的圖像，從圖中可以看出這種沒有 經(jīng)過提取的圖像中，含有很多頻率復(fù)雜的成分，有些重要的信號或許淹沒在雜 波信號中，并且成像的方位角和成像范圍分布不集中。為了更好地獲得需要的信息，必須對這種圖像進(jìn)行加工處理，圖二是運(yùn)用多普勒算法提取的圖像信息， 得到了兩條相對重要的信號頻譜，其成像方位角和成像范圍都集中在一定的范 圍內(nèi)，但仍含有一些雜波信號。圖三是經(jīng)過 RM皎術(shù)處理得到的RLM的頻譜， 在圖二的基礎(chǔ)上濾除了雜波信號。圖四從濾除雜波

38、的信號進(jìn)行點(diǎn)目標(biāo)成像， 從 圖中可以清晰地看到選取的三個(gè)點(diǎn)目標(biāo)的圖像，其成像方位角和成像范圍進(jìn)一步集中，并且點(diǎn)目標(biāo)圖像的分辨率很高。CS算法如何利用分布式雷達(dá)系統(tǒng)的回波數(shù)據(jù)， 得到高分辨率的圖像，是當(dāng)前雷達(dá) 成像技術(shù)的一個(gè)重要研究方向。對分布式系統(tǒng)的多組回波數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域/多普勒域疊加合成及成像處理，可以得到高分辨率的成像結(jié)果。目前，分布式雷達(dá) 系統(tǒng)應(yīng)用最廣泛仍是 RD成像處理算法。然而，由于分布式系統(tǒng)在觀測中多涉 及到大斜視角成像的問題，而 RD算法受斜視及距離彎曲影響較大，同時(shí)插值 提高了運(yùn)算量，往往不能滿足成像精度需求。鑒于此，本文嘗試在分布式雷達(dá) 成像中引入避免插值運(yùn)算、精度更高的CS算

39、法，探討CS算法應(yīng)用于分布式雷 達(dá)系統(tǒng)的優(yōu)勢、處理特點(diǎn)及成像效果。5.2.1 仿真參數(shù)為了驗(yàn)證算法的有效性，通過模擬場景回波信號，來對改進(jìn)后的算法進(jìn)行 仿真，系統(tǒng)仿真參數(shù)如表1所示。同時(shí)為了演示幾何校正的效果，選取測繪帶 寬度為250 m方位向?qū)挾葹?50 m的場景，假設(shè)場景中包含9個(gè)點(diǎn)目標(biāo)，這些點(diǎn)呈等間隔分布，以場景中心為原點(diǎn)，在距離向和方位向均相隔100m表5.2.1.1 SAR系統(tǒng)仿真參數(shù)表SA繇統(tǒng)仿真參數(shù)飛行速度250 m/s發(fā)射信號帶寬60 MHz天線長度4 m成像中心斜距41.67 km載波波長0.03 m距離向采樣率脈沖寬度2 us方位向采樣率斜視角60橫向聚焦深度307.9 m

40、表5.2.1.2 點(diǎn)目標(biāo)成像指標(biāo)點(diǎn)成像性能指標(biāo)方位向距離向擴(kuò)寬比PSLRISLR擴(kuò)寬 比PSLRISLR近距點(diǎn)X點(diǎn)遠(yuǎn)距點(diǎn)1。037表5.2.1.2給出了當(dāng)斜視角為60°時(shí)改進(jìn)后的CS算法在近距點(diǎn)、參考距離 處和遠(yuǎn)距點(diǎn)處的成像性能參數(shù)，這里的擴(kuò)展比是按照-3 dB的寬度來計(jì)算實(shí)際 值和理論值的比例。ISLR理論值在-10 dB左右，PSLR為-13 dB ,本文在成 像過程中并沒有進(jìn)行加窗處理，由表可知，成像結(jié)果表明算法滿足大斜角情況 下的SAR成像要求。5.2.2 仿真結(jié)果經(jīng)Matlab仿真后的圖形分別如圖5.2.2.1、圖5.2.2圖5.2.2.1雷達(dá)獲取的原始信號圖圖5.2.2.

41、2 經(jīng)距離向匹配濾波器處理后的頻譜圖圖5.2.2.3 消除相位影響后的頻譜圖圖5.2.2.4消除相位后的點(diǎn)目標(biāo)成像圖5.2.3 仿真性能分析圖五時(shí)沒有經(jīng)過處理，由雷達(dá)直接獲取的圖像，從圖中可以看出這種沒有 經(jīng)過提取的圖像中，含有很多頻率復(fù)雜的成分，有些重要的信號或許淹沒在雜 波信號中，并且成像的方位角和成像范圍分布不集中。為了更好地獲得需要的信息，必須對這種圖像進(jìn)行加工處理，圖六是運(yùn)用距離向匹配濾波法提取的圖 像信息，得到了相對重要的信號頻譜，其成像范圍集中在一定的范圍內(nèi)， 但仍含有一些雜波信號。圖七是消除相位誤差后得到的頻譜， 可以看到目標(biāo)成像范 圍主要集中在0到50之間。圖八從消除相位誤差

42、的信號進(jìn)行點(diǎn)目標(biāo)成像，從圖 中可以清晰地看到選取的三個(gè)點(diǎn)目標(biāo)的圖像，其成像方位角顯著集中，并且點(diǎn)目標(biāo)圖像的分辨率很高且成像亮度高。由上述分析可知，將時(shí)域去走動和 CS算法相結(jié)合，可以有效地減小距離 向和方位向的耦合，滿足較大斜視角時(shí)的成像要求，而且成像的測繪帶寬度也 大大增加。六、成像算法對分辨率的影響改進(jìn)的RDT法和CST法中，如果多普勒參數(shù)不準(zhǔn)確，則影響相位補(bǔ)償因子 的精度，降低成像質(zhì)量和分辨率。下面首先分析多普勒參數(shù)誤差對成像質(zhì)量和 分辨率的影響，然后給出改進(jìn)算法中多普勒參數(shù)的估計(jì)與設(shè)定方法。多普勒中心頻率誤差多普勒中心頻率的誤差引起圖像信噪比下降， 模糊度變差，以及圖像位置 偏移.多普

43、勒中心頻率誤差引起的圖像信噪比、模糊度變差的定量分析與天線 方向性圖、脈沖重復(fù)頻率有關(guān).多普勒中心頻率誤差造成圖像距離向位置偏移為R? fr fr2 公式六一2 foc2f(1)方位向位置偏移為X vfrf 公式六 一(2) 其中Vt為波束指向在地面的移動速度。多普勒調(diào)頻誤差多普勒調(diào)頻率影響圖像的聚焦，多普勒調(diào)頻率的誤差，在成像處理中表 現(xiàn)為二次相位誤差。多普勒調(diào)頻率誤差foc r在合成孔徑時(shí)間引起的最大二次相 位誤差c為公式f t 2 21 oc mJ六一(3)tm為孔徑時(shí)間.二次相位誤差會使主瓣展寬，即分辨率降低， 同時(shí)也會抬高 旁瓣.用帶有誤的多普勒調(diào)頻率進(jìn)行成像處理會使圖像發(fā)生散焦，從

44、上式中可 以看出如果孔徑時(shí)間不同，相同的多普勒調(diào)頻率誤差帶來的二次相位誤差也不 同，因此對分辨率的影響也不同。改進(jìn)型算法的多普勒參數(shù)估計(jì)與設(shè)定從星歷參數(shù)計(jì)算得到的多普勒參數(shù)不能滿足精確成像的要求，可以利用回 波數(shù)據(jù)本身，結(jié)合成像算法進(jìn)行精確的多普勒參數(shù)估計(jì) .RD算法中用雜波鎖定 估計(jì)多普勒中心頻率，自聚焦估計(jì)多普勒調(diào)頻率的基本思想， 也可以用于改進(jìn) 的Chirp Scaling 算法.基本步驟如下：(1)利用星歷數(shù)據(jù)估計(jì)多普勒中心頻率和多普勒調(diào)頻率的初值fr和foc。計(jì)算吊和c,完成改進(jìn)Chirp Scaling算法步驟，得到圖像的多普勒頻譜。 (3)用多普勒頻譜能量均衡的方法通過迭代估計(jì)多

45、普勒中心頻率foc。(4)用子孔徑成像方法估計(jì)多普勒調(diào)頻率fr。(5)將和f r用地計(jì)算Vt和c ,重復(fù)步驟(2)(5)直到精度滿足要求為止。 七、總結(jié)本文簡要介紹解SAR勺應(yīng)用，闡述了 SA做像原理和成像算法，以點(diǎn)目標(biāo) 為例，在Matlab平臺上仿真成像算法，分析成像算法對分辨率的影響。在運(yùn)用RDf法和CST法時(shí)，分析了斜視情況SA鹿間幾何模型和回波信號 模型，分析了 SAR斗視情況下成像處理，提出了一種改進(jìn)的 RDT法，通過計(jì)算 機(jī)仿真驗(yàn)證了提出算法的正確性，并給出了點(diǎn)目標(biāo)仿真結(jié)果和主要參數(shù)。 該方 法避免了距離走動的插值校正，在距離頻域使得被補(bǔ)償為零，從而降低了計(jì)算 復(fù)雜度，提高了運(yùn)算速

46、度。但成像處理時(shí)使用的是二階逼近距離模型，未考慮距離方程的三次以上項(xiàng)，且距離彎曲校正使用的是插值運(yùn)算，因此，算法只能對小斜視SARtt行較好精度的成像，對于大斜視SARI式，不可避免的存在成像 精度差的缺陷。 致謝本論文是在黃瑤老師的悉心指導(dǎo)下完成的。 老師淵博的專業(yè)知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?治學(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人 的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠(yuǎn)。 不僅是我樹立了 遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與人處 事的道路。本論文從選題到完成，每一步都是在黃瑤老師的指導(dǎo)下完成了，傾 注了老師大量的心血。黃瑤老師在我作論

47、文的整個(gè)過程中給予充分而細(xì)致的指導(dǎo)，首先給予了開題報(bào)告和論文正文部分的模板和相關(guān)注意事項(xiàng)，然后不厭其煩的幫忙審核修改 開題報(bào)告中的問題，細(xì)致到錯(cuò)別字的指正。在完成論文正文部分時(shí)，給我們做 好時(shí)間安排，讓我有條不紊的完成論文整個(gè)過程，在此表示衷心的感謝。 參考文獻(xiàn)1 S . A.霍凡尼斯恩，合成矩陣與成像雷達(dá)導(dǎo)論，西安，宇航出版社，1983,625-6472 張澄波，綜合孔經(jīng)霍達(dá)原理、系統(tǒng)分析與應(yīng)用，北京，科學(xué)出版社，1989,297-3153 魏鐘銓，合成孔徑雷達(dá)成像衛(wèi)星，哈爾濱，科學(xué)出版社，2001,315-3274 張直中，機(jī)載和星載合成孔徑雷達(dá)導(dǎo)論，北京，電子工業(yè)出版社，2004,34-

48、575 高建衛(wèi)，楊紹全，魏青，噪聲調(diào)頻信號對合成孔徑雷達(dá)的干擾，北京，北京航空航天大學(xué)出版社，2004,16-196葛立敏，李宏，劉肖，改進(jìn)的斜視機(jī)載合成孔徑雷達(dá)R瞰像算法，西安，西北工業(yè)大學(xué)出版社，2009,17-227吳勇，宋紅軍，彭靳，基于時(shí)域去走動的SAR大斜視CS成像算法，北京，中國科學(xué)院電子研究所，2010,3-68 魏青，合成孔徑雷達(dá)成像方法與對合成孔徑雷達(dá)干擾方法的研究，西安，西安電子科技大學(xué)，2006,18-259 Merrilt ， Fifty Years of Radar,Proceedings of the IEEE， 1985,185-19710 Merrill Sk

49、olnik ， Radar Handbook， McGraw-Hill PublishingCompany,1990,142-15311 and ， Detection and Imaging of Moving Objects wiSynthetic Aperture Radar,Part II,Joint Time-Frequency Analysis byWigner-Villedistribution ； IEEProc,1992,89-9712 Sherwin C W Ruina j E Rawchff R， D， Some Early Development inSynthetic

50、Aperture Radar System， IRE Trans ONMilitary Electronics V01 MIL-6，1962,111-12113 J Moreira ， Esfimation the Residual Error of the Reflectivity DisplacementMethod for Aircraft Motion Error Extraction from SARRawdata IEEE International Radar Conference,1990,70-7514 John C Curlander and Robert N McDono

51、ugh，mSynthetic Aperture Radar Systems and Signal Processing ， A Wiley Interscience Publication,John Wiley Sons， INC,1991,425-45115 J R Moreira and Wolfgang Keydel ， A Mew MTI SAR Approach Using the Reflectivity Displacement Method， IEEE Trans， GRS， 1995,895-90116 A Freeman， A， Currie ， Synthetic Ape

52、rture Radar Images of Moving Targets ，GEC Journal ofResearch ， 1987,106-11517 John Clarke ， Airborne Early Warning Radar, Proceedings of the IEEE， 1985， 87,312-324 18 Willianm C Morchin and Stephen L Johnston ， ModemAirborne Early WarningRadars， Microwave Journal ， Jan 1991,30-4719 R Keith Raney,Syn

53、thetic Aperture Imaging Radar and Moving Targets ， IEEETrans onAES， 1971,499-50520 1A Freeman， Simple MTI using Synthetic Aperture Radar,Proe of ，1984,65-6921 H Chenand C D McGillem， TargetShiftingin SyntheticApertureRadar,IEEETrans附錄 ：%預(yù)曲法產(chǎn)生Stripmap SAR的回波clear allthetaT=0;%TthetaT=thetaT*pi/180;%r

54、adthetaR=0;%RthetaR=thetaR*pi/180;c=3e8;%fc=;%lambda=c/fc;%測繪帶區(qū)域X0=200;%Rtc=3000;Rrc=3000;Rc=(Rtc+Rrc)/2;R0=150;%距離向( 成像范圍),r/t domainTr=;%LFMBr=150e6;%LFMMotion Compensation by Spectrum onAES， 1992,895-901平臺波束斜視角平臺波束斜視角光速載頻波長方位向 -X0,X0距離向 Rc-R0,Rc+R0信號脈寬(200m)信號帶寬150MHz調(diào)頻斜率Kr=Br/Tr;%Nr=512;r=Rc+lin

55、space(-R0,R0,Nr);t=2*r/c;%t域序列dt=R0*4/c/Nr;%采樣周期f=linspace(-1/2/dt,1/2/dt,Nr);%f域序列%方位向( 成像目標(biāo)的方位角,Cross- 成像范圍),x/u domainv=100;Lsar=300;Na=1024;x=linspace(-X0,X0,Na);u=x/v;%SAR平臺速度% 合成孔徑長度%u域序列du=2*X0/v/Na;fu=linspace(-1/2/du,1/2/du,Na);%fuftdc=v*sin(thetaT);ftdr=-(v*cos(thetaT)八2/lambda/Rtc;frdc=v*sin(thetaR);frdr=-(v*cos(