合成孔径雷达成像原理 系统仿真方法PDF电子书下载

第1章 基本背景 1

1.1 信号和线性系统 1

1.1.1 解析信号 3

1.2 雷达信号基础 5

1.2.1 简单脉冲 5

1.2.2 脉冲序列 6

1.2.3 调频连续波 7

1.3 合成孔径雷达概念 10

附录：傅里叶变换对和特性 13

参考文献 15

第2章 SAR模型 17

2.1 引言 17

2.2 物理模型 17

2.2.1 雷达散射功率与散射系数 18

2.2.2 天线照射区域 22

2.2.3 散射效应 22

2.2.4 雷达相干斑 23

2.3 目标RCS模型 37

2.3.1 确定性目标 37

2.3.2 分步式目标 39

2.4 系统模型 42

2.4.1 斜距投影 42

2.4.2 点目标模型 42

参考文献 44

第3章 SAR数据与信号样式 46

3.1 引言 46

3.2 线性调频信号 46

3.2.1 二维回波信号 46

3.2.2 回波信号解调 49

3.2.3 距离徙动 50

3.3 多普勒频率特性 53

3.3.1 斜视效应 53

3.3.2 调频信号混叠 54

3.3.3 平台速度 57

3.4 调频连续波 58

3.4.1 信号参数 58

3.4.2 目标到数据的映射 60

参考文献 62

第4章 SAR飞行路径轨迹 63

4.1 引言 63

4.2 时间坐标系 63

4.3 空间坐标系 65

4.3.1 轨道参数 65

4.3.2 地心坐标系和大地坐标系及其转换 66

4.3.3 ECR坐标与ECI坐标之间的转换 68

4.4 卫星位置、速度及其估计 69

4.4.1 轨道状态向量 70

4.4.2 雷达波束指向向量 72

4.4.3 地球上的目标位置 73

4.5 飞机平台的坐标 76

4.5.1 ENU坐标和NED坐标 77

4.5.2 RPY坐标和飞行路线角 78

4.5.3 模拟示例 78

参考文献 83

第5章 SAR图像聚焦 84

5.1 引言 84

5.2 常规距离—多普勒算法 84

5.2.1 距离单元徙动校正 88

5.2.2 多普勒中心估计 91

5.2.3 多普勒变化率估计 91

5.3 调频拉伸算法 98

5.3.1 距离单元徙动 98

5.3.2 调频拉伸函数 100

5.3.3 数值示例 103

附录：固定相位近似 106

参考文献 109

第6章 运动补偿 111

6.1 引言 111

6.2 参数及其转换 112

6.2.1 机载系统 112

6.2.2 星载系统 114

6.3 运动补偿中的信号模型 118

6.4 数值模拟 121

参考文献 129

第7章 静止FMCW SAR 132

7.1 引言 132

7.2 步进调频连续波信号描型 132

7.3 步进调频连续波系统的图像聚焦 136

7.3.1 RDA算法的聚焦 136

7.3.2 CSA算法的聚焦 138

7.4 运动补偿 142

7.5 测量实验 153

7.5.1 测量设置 153

7.5.2 成像聚焦 155

参考文献 164

第8章 系统的仿真与应用 165

8.1 引言 165

8.2 仿真演示 165

8.2.1 点目标响应 165

8.2.2 目标定位 168

8.3 计算复杂度 172

8.4 非正交优化的对比增强 173

8.4.1 条带模式SAR的非正交规则化算法 175

8.4.2 性能检验 177

8.5 性能向量与提取 182

8.6 目标识别中的应用 186

8.6.1 模拟SAR图像的测试 186

8.6.2 真实SAR图像的测试 186

参考文献 189

致谢 191

作者简介 192