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第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 高分辨率宽测绘带成像技术 4

1.2.1 单输入多输出模式 6

1.2.2 多输入多输出模式 9

1.2.3 国内HRWS发展现状 11

1.3 层析SAR三维成像技术 12

1.3.1 典型三维成像SAR模式 12

1.3.2 层析SAR成像系统发展历程 15

1.3.3 层析SAR成像信号处理技术 16

1.3.4 小结 22

1.4 前视SAR成像技术 22

1.4.1 SIREV前视SAR成像系统 23

1.5 内容简介 26

第2章 多输入多输出模式的合成孔径雷达 27

2.1 概述 27

2.1.1 MIMO雷达概念及发展历程 28

2.1.2 MIMO雷达分类 30

2.2 MIMO-SAR概念及其发展历程 33

2.2.1 MIMO-SAR概念 33

2.2.2 MIMO-SAR分类 35

2.3 MIMO-SAR系统发展跟踪 36

2.3.1 机载MIMO-SAR系统 36

2.3.2 星载MIMO-SAR系统 40

2.3.3 其他系统 50

2.4 MIMO-SAR关键技术跟踪 51

2.4.1 正交波形设计 51

2.4.2 高分辨率宽测绘带 53

2.4.3 运动目标检测 54

第3章 高分辨率宽测绘带SAR成像技术 56

3.1 数字阵列雷达及数字波束形成 56

3.1.1 数字阵列雷达 56

3.1.2 数字波束形成基本原理 58

3.2 常规合成孔径雷达原理及其局限 61

3.2.1 SAR基本原理 61

3.2.2 SAR设计指标 63

3.2.3 高分辨率和宽测绘带的矛盾 66

3.3 距离向DBF-SAR处理技术 68

3.3.1 距离向单输入多输出信号建模与DBF处理 69

3.3.2 距离向DBF处理的仿真 71

3.3.3 距离向DBF处理对于距离模糊度的改善 73

3.4 方位向DBF-SAR处理技术 75

3.4.1 方位向单输入多输出信号建模与DBF处理 76

3.4.2 方位向DBF-SAR仿真实验 79

3.4.3 实测数据实验 82

第4章 极化层析SAR三维成像技术 92

4.1 多基线极化层析SAR三维成像建模 93

4.2 基于傅里叶分析的极化SAR三维层析成像 95

4.2.1 均匀基线条件下傅里叶分析成像方法 95

4.2.2 非均匀基线条件下的阵列变换与傅里叶分析成像 97

4.3 基于奇异值分解的极化层析SAR三维成像方法 99

4.3.1 截断SVD方法 99

4.3.2 Tikhonov正则化方法 101

4.3.3 基于奇异值分解的成像方法的统一框架 102

4.4 基于分布式压缩感知的极化层析SAR三维成像方法 103

4.4.1 压缩感知原理 104

4.4.2 分布式压缩感知极化层析SAR成像模型 105

4.4.3 MMV分布式压缩感知成像模型的快速求解 106

4.4.4 信号泄漏及其快速迭代抑制技术 108

4.5 极化层析SAR三维成像仿真与性能分析 110

4.5.1 均匀基线三维层析成像仿真 110

4.5.2 非均匀基线三维层析成像仿真 115

4.6 多基线极化层析SAR三维成像实验 119

4.6.1 多基线极化层析SAR实验系统设计 119

4.6.2 多基线极化层析SAR三维成像信号处理 121

4.6.3 实验结果及其分析 123

4.7 小结 132

第5章 高速运动平台的前视SAR成像研究 134

5.1 前视SAR成像技术 134

5.1.1 前视探地雷达 134

5.1.2 双站前视SAR成像 135

5.1.3 单站前视SAR成像 136

5.1.4 前视SAR三维成像 139

5.1.5 结论 139

5.2 高速运动平台的前视SAR信号模型 140

5.3 基于数字波束锐化技术的高速前视SAR成像算法 141

5.3.1 算法介绍 141

5.3.2 成像坐标映射关系 143

5.3.3 仿真结果及分析 144

5.3.4 结论 146

5.4 高速运动平台的前视RD成像算法研究 146

5.4.1 算法介绍 146

5.4.2 仿真结果及分析 149

5.4.3 结论 152

第6章 总结与展望 153

6.1 工作总结 153

6.2 工作展望 154

6.2.1 HRWS成像技术展望 154

6.2.2 层析SAR三维成像技术展望 155

6.2.3 前视SAR成像技术展望 155

参考文献 157

主要符号表 169

缩略语 170