合成孔径雷达（sar）技术

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1、合成孔径雷达(SAR)技术中国科学院电子所2002/12/09SAR技术SAR是一种脉冲雷达技术，具有较高的分辨率，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星载SAR应用领域地形测绘与地质研究中的应用农业和林业中的应用海洋研究和监测方面的应用军事方面的应用减灾防灾方面的应用SAR的特点I为什么使用雷达成像技术全天候，穿透云雾能力全天时工作穿透植被和树叶目标与频率的相互关系运动检测SAR的特点II方位分辨率:实例:星载SAR距离850km，工作频率1.276GHz，像素分辨率25m需要8km合成孔径合成孔径原理8km的孔径长度由小天线实现原理

2、SAR合成孔径原理SAR基本概念最大聚焦合成孔径长度:天线尺寸的减小导致更长的聚焦合成孔径长度SAR聚焦分辨率:分辨率的改善与天线尺寸有关，与距离和波长无关星载SAR机载SARSAR成像模式Stripmap,Spotlight,Scan,ISAR(notpictured)SAR成像模式Stripmap(条带式):最早的成像模式，1950’s低分辨率成像的最有效方法Spotlight(聚束式):在1970’s提出获得较高的分辨率一次飞行中，通过不同视角改变对同一区域成像SAR成像模式Scan(扫描模式):信号处理非常复杂ISAR(逆SAR)雷达静止,目标运动SAR信号处理

3、图像分辨率不高聚焦处理距离关系点目标提取:聚焦数据距离校正处理算法:匹配滤波Example:ReceivedrawstripmapdatafrompointtargetsSAR信号处理匹配滤波计算速度频域相乘方法时域卷积方法SAR信号处理运动补偿问题多普勒频率漂移问题数据采样距离向方位向SAR信号处理脉冲宽度(T)与带宽成反比带宽增加，距离分辨率提高线性调频信号脉冲重复周期(PRI)或频率(PRF)采样定理的限制脉冲重复频率增加，方位分辨率提高SAR信号处理距离采样满足采样定律方位采样(PRF)必须满足:Rfar=远距点,Rnear=近距点SAR使用的波段VHF/UHF

4、125to950MHzCband5.3GHzXband7.5to10.2GHzKuband14to16GHzKaband32.6to37.0GHzSAR图像例美国加州洛杉矶的卫星雷达图像南极卫星图像参考文献TonyFreeman,JetPropulsionLaboratory.WhatIsImagingRadar.Fitch,J.P.SyntheticApertureRadar.Springer-Verlag,NewYork,1988.Soumekh,M.SyntheticApertureRadarSignalProcessing.Wiley,NewYork,1999.

5、Carrara,W.G.,etal.SpotlightSyntheticApertureRadarSignalProcessingAlgorithms.ArtechHouse,Boston,1995.TheAlaskaSARFacility.http://www.asf.alaska.edu/