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1、合成孔径雷达第1页，本讲稿共23页SAR 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第2页，本讲稿共23页应用领域n地形测绘与地质研究中的应用n农业和林业中的应用n海洋研究和监测方面的应用n军事方面的应用n减灾防灾方面的应用第3页，本讲稿共23页SAR的特点 In为什么使用雷达成像技术n全天候，穿透云雾能力n全天时工作n穿透植被和树叶n目标与频率的相互关系n运动检测第4页，本讲稿共23页SAR的特点 IIn方位分辨率:n实例:n星载SAR距离850km，工作频率1.276GHz，像素分辨率25m 需要
2、8km 合成孔径第5页，本讲稿共23页合成孔径原理n8km 的孔径长度由小天线实现n原理第6页，本讲稿共23页SAR合成孔径原理第7页，本讲稿共23页SAR 基本概念n最大聚焦合成孔径长度:n天线尺寸的减小导致更长的聚焦合成孔径长度nSAR 聚焦分辨率:n分辨率的改善与天线尺寸有关，与距离和波长无关第8页，本讲稿共23页星载SAR第9页，本讲稿共23页 机载SAR第10页，本讲稿共23页SAR成像模式nStripmap,Spotlight,Scan,ISAR(not pictured)第11页，本讲稿共23页SAR成像模式nStripmap(条带式):n最早的成像模式，1950sn低分辨率成像
3、的最有效方法nSpotlight(聚束式):n在1970s提出n获得较高的分辨率n一次飞行中，通过不同视角改变对同一区域成像第12页，本讲稿共23页SAR成像模式nScan(扫描模式):n信号处理非常复杂nISAR(逆SAR)n雷达静止,目标运动第13页，本讲稿共23页SAR信号处理n图像分辨率不高n聚焦处理n距离关系n点目标提取:聚焦n数据距离校正n处理算法:匹配滤波Example:Received raw stripmap data from point targets第14页，本讲稿共23页SAR信号处理n匹配滤波n计算速度n频域相乘方法n时域卷积方法第15页，本讲稿共23页SAR信号处
4、理n运动补偿问题n多普勒频率漂移问题n数据采样n距离向n方位向第16页，本讲稿共23页SAR信号处理n脉冲宽度(T)n与带宽成反比n带宽增加，距离分辨率提高n线性调频信号n脉冲重复周期(PRI)或频率(PRF)n采样定理的限制n脉冲重复频率增加，方位分辨率提高第17页，本讲稿共23页SAR信号处理n距离采样n满足采样定律n方位采样(PRF)n必须满足:nRfar=远距点,Rnear=近距点第18页，本讲稿共23页SAR使用的波段nVHF/UHF 125 to 950 MHznC band 5.3 GHz nX band 7.5 to 10.2 GHznKu band 14 to 16 GHzn
5、Ka band 32.6 to 37.0 GHz第19页，本讲稿共23页SAR图像例n美国加州洛杉矶的卫星雷达图像第20页，本讲稿共23页南极卫星图像 第21页，本讲稿共23页第22页，本讲稿共23页参考文献nTony Freeman,Jet Propulsion Laboratory.What Is Imaging Radar.nFitch,J.P.Synthetic Aperture Radar.Springer-Verlag,New York,1988.nSoumekh,M.Synthetic Aperture Radar Signal Processing.Wiley,New York,1999.nCarrara,W.G.,et al.Spotlight Synthetic Aperture Radar Signal Processing Algorithms.Artech House,Boston,1995.nThe Alaska SAR Facility.http:/www.asf.alaska.edu/第23页，本讲稿共23页