利用多普勒分辨的連續(xù)波SAR成像方法研究.pdf

1、傳統(tǒng)合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar,簡(jiǎn)稱SAR)采用寬帶脈沖波形，為適應(yīng)平臺(tái)小型化、輕型化以及低功耗的發(fā)展要求，出現(xiàn)了調(diào)頻連續(xù)波(Frequency Modulated Continuous Wave,簡(jiǎn)稱FMCW)SAR，這兩種體制SAR均依賴寬帶波形提供的高距離分辨率。論文主要研究利用多普勒分辨的連續(xù)波SAR成像方法，該方法利用連續(xù)波信號(hào)本身具有的高多普勒分辨率進(jìn)行成像，不依賴發(fā)射波形的帶寬，適用于窄

2、帶連續(xù)波SAR，在基于外部機(jī)會(huì)照射源的無源雷達(dá)領(lǐng)域也具有較好的應(yīng)用前景。
　　論文第一章回顧連續(xù)波(Continuous wave,簡(jiǎn)稱CW)SAR的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀，介紹傳統(tǒng)CW SAR成像方法，并給出本文的研究背景和主要研究?jī)?nèi)容。
　　論文第二章首先從波方程出發(fā)，推導(dǎo)通用雷達(dá)回波模型；然后建立可利用多普勒分辨的SAR成像數(shù)據(jù)模型，并分析該模型的特點(diǎn)；繼而給出基于多普勒分辨的濾波反投影成像方法，通過對(duì)點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)進(jìn)行分析，剖析

3、成像本質(zhì)，并推導(dǎo)影響成像分辨率的主要因素。發(fā)射信號(hào)載頻越高，信號(hào)積累時(shí)間越長(zhǎng)，平臺(tái)運(yùn)動(dòng)速率增大，都會(huì)提高成像分辨率，而SAR平臺(tái)與目標(biāo)間距離越遠(yuǎn)，分辨率降低。最后從成像視線方向和成像分辨率這兩方面，與利用距離分辨的傳統(tǒng)SAR成像方法進(jìn)行對(duì)比。
　　論文第三章通過仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證利用多普勒分辨的CW SAR成像方法的可行性，明確各參數(shù)對(duì)成像性能的影響。仿真中以單頻連續(xù)波為例，采用不同的載機(jī)配置，分別對(duì)點(diǎn)目標(biāo)和區(qū)域目標(biāo)進(jìn)行仿真成像，并且

4、針對(duì)固定的載機(jī)配置，逐一改變影響成像性能的各參數(shù)，給出成像結(jié)果，并進(jìn)行對(duì)比分析。
　　論文第四章將利用多普勒分辨的CW SAR成像方法應(yīng)用于FMCW SAR，給出利用多普勒分辨的FMCW SAR成像算法。在單基模式下，采用不同帶寬的FMCW信號(hào)對(duì)多點(diǎn)目標(biāo)進(jìn)行仿真成像，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，總結(jié)出利用多普勒分辨的CW SAR成像方法不受信號(hào)帶寬限制，即使在窄帶寬時(shí)也能獲得良好距離分辨的特點(diǎn)。
　　論文第五章以全球定位系統(tǒng)(