合成孔徑雷達(dá)回波信號(hào)模擬研究.pdf

1、回波信號(hào)模擬是合成孔徑雷達(dá)模擬技術(shù)的基礎(chǔ)，它在合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)和成像算法的研究中，具有十分重要的作用。模擬算法的優(yōu)劣直接影響著模擬產(chǎn)生的回波信號(hào)的真實(shí)性，本論文對(duì)模擬算法進(jìn)行了較為全面和深入的研究。 本論文側(cè)重條帶SAR、聚束SAR和多極化SAR的回波信號(hào)模擬研究，選擇機(jī)載和星載兩種軌道模型，涉及點(diǎn)目標(biāo)、面目標(biāo)、分布目標(biāo)和真實(shí)場(chǎng)景4種目標(biāo)模型，采用時(shí)域、頻域和時(shí)頻域模擬方法，推導(dǎo)出了相應(yīng)的回波信號(hào)模擬公式。論文的主要貢獻(xiàn)和創(chuàng)新是

2、： (1)設(shè)計(jì)和研制了星載SAR點(diǎn)目標(biāo)模擬信號(hào)源。在進(jìn)行回波信號(hào)模擬中，衛(wèi)星軌道采用橢圓軌道模型，目標(biāo)模型采用橢球體模型，模擬環(huán)境更加接近真實(shí)情況。距離向?qū)崿F(xiàn)了單個(gè)點(diǎn)目標(biāo)數(shù)據(jù)模擬，方位向可以模擬單個(gè)點(diǎn)目標(biāo)、多個(gè)點(diǎn)目標(biāo)，從而能夠產(chǎn)生單個(gè)點(diǎn)目標(biāo)和多個(gè)點(diǎn)目標(biāo)的回波信號(hào)。該模擬信號(hào)源已經(jīng)投入實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，參與星載SAR系統(tǒng)的集成測(cè)試，用于衡量系統(tǒng)響應(yīng)函數(shù)的空間特性(距離向和方位向的分辨率)和旁瓣特性(峰值旁瓣比和積分旁瓣比)，同時(shí)用于系

3、統(tǒng)BAQ壓縮算法的評(píng)估和成像算法的研究。 (2)提出了全極化星載SAR分布目標(biāo)原始數(shù)據(jù)模擬方法。傳統(tǒng)的極化數(shù)據(jù)模擬研究主要采用理想化的目標(biāo)模型和簡(jiǎn)單的SAR成像幾何關(guān)系，本文采用橢圓軌道模型和橢球體模型，使得目標(biāo)模型和成像幾何關(guān)系更加接近真實(shí)情況。將小平面理論和極化理論結(jié)合在一起，推導(dǎo)了全極化模擬計(jì)算公式，給出了全極化星載SAR分布目標(biāo)原始數(shù)據(jù)模擬方法。 (3)研究了原始數(shù)據(jù)的頻域模擬方法，在此基礎(chǔ)上，提出了真實(shí)場(chǎng)景原始

4、數(shù)據(jù)模擬方法。該方法的提出，一方面解決了真實(shí)場(chǎng)景模擬的速度問(wèn)題；另一方面通過(guò)真實(shí)場(chǎng)景模擬試驗(yàn)說(shuō)明利用頻域模擬方法實(shí)現(xiàn)真實(shí)場(chǎng)景模擬的正確性。真實(shí)場(chǎng)景模擬方法的提出，極大的提高了模擬速度，使得模擬研究跨入了一個(gè)新的階段。 (4)考慮時(shí)域模擬和頻域模擬各自的特點(diǎn)，提出了復(fù)雜場(chǎng)景時(shí)頻域模擬方法。將真實(shí)場(chǎng)景經(jīng)頻域模擬產(chǎn)生的原始數(shù)據(jù)與面目標(biāo)或分布目標(biāo)經(jīng)時(shí)域模擬產(chǎn)生的原始數(shù)據(jù)在兩維空間進(jìn)行疊加，產(chǎn)生復(fù)雜場(chǎng)景的原始數(shù)據(jù)。復(fù)雜場(chǎng)景原始數(shù)據(jù)模擬方法