SAR合成孔径雷达点目标成像原理及其MATLAB仿真程序(2)

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总结 24

参考文献 25

致谢 27

附录 28

1 绪论

1.1 引言

合成孔径雷达（SAR）是利用雷达与目标的相对运动把尺寸较小的真实天线孔径通过数据处理的方式合成为一较大的等效天线孔径的雷达。合成孔径雷达的特点是具有较高分辨率，可以全天候工作，能够有效地识别伪装并发现伪装隐藏物。合成孔径雷达主要用于航空测量、航空遥感、卫星海洋观测、空间监测、图像匹配制导等。它能发现隐蔽以及伪装的目标，例如导弹地下发射井的伪装识别、云雾天气中地区的地面目标识别等。成像算法是合成孔径雷达系统的重要组成部分，决定了成像质量。成像算法有RD算法和CS两种经典算法，这两种算法都运用到了对信号处理知识的综合知识。

1.2 研究目的和意义

合成孔径雷达能够大大提高获取信息的能力，在现代侦察任务中这一能力起着至关重要的作用，随着合成孔径雷达技术的不断发展，它日益广泛运用于军事用途，作为一种重要的军用侦察设备，合成孔径雷达必然处于电子战的环境中。

随着现代电子战的不断升级，电子干扰、反辐射导弹、隐形武器和超低空突防成为常规单基地雷达的“四大威胁”。面对这“四大威胁”，常规合成孔径雷达与常规的单基地雷达一样，不仅正常工作受阻，而且其自身的生存也成为亟需解决的问题。为了提高合成孔径雷达的自身生存能力，必须研究新型体制的合成孔径雷达系统。合成孔径雷达系统由于发射机和接收机分别放置在不同位置的平台上，因此具有有效的抗干扰能力和抗打击能力。此外SAR系统还具有合成孔径雷达的高分辨率特性，它将是合成孔径雷达系统的发展方向之一。

1.3 发展历史及学术动态

雷达仿真在其早期阶段，由于处理器的计算能力的限制，只能仿真计算一些简单的参数。随着处理器的日益发展，开始出现比较复杂的仿真系统。早在上世纪七十年代，Hotelman就研究了雷达成像的仿真工作。而涉及SAR技术的研究最早出现在二十世纪七十年代末，1977年，美国Xonics公司的仿真研究表明，在双基地模式下可以实现动目标显示(MTI)和合成孔径成像;1979年，Goodyear公司和Xonies公司与美国空军签订合同，正式实施“战术双站雷达验证 (TBIRD)计划。随后，在八十年代，有很多学者研究了SAR图像的仿真书;1992年，Giorgio对以往成果进行了总结，并给出了一种更加新式的SAR原始回波仿真算法，随后，Giorgio又给出了关于自然表层，海洋上油层的SAR图像仿真。关于雷达的一些普通参数的仿真和估计，Barton写出过专著对其论述。

2 合成孔径雷达的应用

2.1 引言

合成孔径雷达（SAR）是近五十年研制出来的一种新型成像雷达，是现代雷达领域的一项重大成就，它利用了脉冲压缩技术和合成孔径原理得到真正接近小孔径天线和方位分辨率的遥感影像雷达系统。合成孔径雷达的出现已经显著扩大了雷达的原始概念，使雷达的基本功能发生了质的变化。合成孔径雷达能够对区域目标进行识别和成像，而事实证明，合成孔径雷达在微波遥感方面巨大的应用潜力，将为人们提供越来越多的信息，拓展人类观察自然和生活环境的能力。合成孔径雷达具有全天候、全天时、强投射性、远距离和高分辨等特点，在军事和民用领域对国防科技、国民经济的发展、科学的现代化发展有着极其重要的实用价值和技术价值具有非常重要的意义。正是因此在国际上许多重要的技术领域中合成孔径雷达成像技术越来越受到重视，成为一种竞争十分激烈，发展十分快速的技术。