现代雷达技术合成孔径雷达（SAR）第6章合成孔径雷达（SAR）第6章合成孔径雷达SAR简介?简介（续）简介（–相参积累无需多个阵元同时发射和接收相参积累无需多个阵元同时同时发射和接收–合成孔径天线：运动小天线多脉冲相参积累，合成孔径天线：运动小天线多脉冲相参积累，能获得沿运动轨迹的等效长线阵的方位（切向）能获得沿运动轨迹的等效长线阵的方位（切向）分辨力。采用该技术的机载（空载）分辨力。采用该技术的机载（空载）雷达称为合成孔径雷达（合成孔径雷达（SAR））–微波成像雷达SAR：雷达移动，被测目标固定：雷达移动，ISAR：雷达固定，被测目标运动：雷达固定，第6章合成孔径雷达SARSAR工作原理L2yxθR0视视θ对对对对y上,R＝xsinθ目目目目目目目δL?2δR第6章合成孔径雷达SARSAR工作原理–远场平面波，θ角回波信号单程相位差远场平面波，?(x)=2πλxsinθ–实孔径雷达，λ<<L，单程波束宽度=>单程切实孔径雷达，单程切，单程向分辨力δra,3dB=Rθ3dB=0.88RλLδra,4dB=Rθ4dB=RλL–非聚焦处理：平面波相参积累非聚焦处理：–聚焦处理：球面波相参积累，δra与R无关聚焦处理：球面波相参积累，第6章合成孔径雷达SAR非聚焦处理?非聚焦处理：平面波相参积累非聚焦处理：–收发双程相位差?(x)=2×2π–若θ很小，sinθ=θ=>y=Rθ很小，λxsinθ=4πλvptsinθy?(x)=vptλR–连续波信号方向图4πF(θ)=∫T/2?T/2ej?(x)?2πvpTy?dx=sinc??Rλ????第6章合成孔径雷达SAR非聚焦处理–切向分辨力δy3dB=δrα,3dBRλ=0.44Lδy瑞利=δrα,瑞利1λ=?R2L–合成孔径长度L=vpT–孔径边缘双程相位差?L?R+??=(R+?R)2?2?22?L?1?R≈????2?2R1λ1=?R=Rλ2Lmax22–允许的双程相位差为π/2=>?R≤λ/8Lmax=Rλ?δrα,瑞利第6章合成孔径雷达SAR非聚焦处理R0＋λ/8LeR0T第6章合成孔径雷达SAR聚焦处理?聚焦处理：球面波相参积累聚焦处理：–阵列边缘产生的平方项可在信号处理中补偿，阵列边缘产生的平方项可在信号处理中补偿，合成孔径长度≈波束宽度覆盖的长度–瑞利切向分辨力（切向覆盖宽度）瑞利切向分辨力（切向覆盖宽度）D–式中，D为实际孔径；λ/D为瑞利波束宽度式中，为实际孔径为实际孔径；为瑞利波束宽度–合成孔径雷达的横向分辨率与距离R无关合成孔径雷达的横向分辨率与距离无关Le=R?λ1λ1RλDδrα=?R==2Le2Rλ/D2第6章合成孔径雷达SAR聚焦处理–远场某点多普勒频移2v2vvt2vtfd=sinθ≈=λλR0λR0–若θ很小，收发双程相位差很小，R=(R0+?R)=R+2R0?R+?R=R+?R22202202?R≈x/2R02–相应的双程相移2πx22πv2t2?(x)=2?R==λR0λR0λ2π第6章合成孔径雷达SAR聚焦处理–对应的多普勒频移d?vd?4πv24πv==t=xωd=2πfd=dtdxR0λR0λ–多普勒频移fd与x呈线性关系fdj目目θ?R0ROx(t)x(t)直直直(a)(b)第6章合成孔径雷达SAR聚焦处理–SAR接收的是接收的是LFM信号，其宽度等于单个天线波信号，接收的是信号束宽度所决定的能收到信号的时间–匹配滤波使匹配滤波使LFM信号的脉冲包络受到压缩，等效信号的脉冲包络受到压缩，信号的脉冲包络受到压缩于天线波束宽度变窄，于天线波束宽度变窄，角度分辨力提高?目目R0R?R－xOx(t)Ox(t)(a)(b)