合成孔径雷达SAR技术.ppt

合成孔径雷达(SAR)技术中国科学院电子所2002/12/09SAR 技术SAR 是一种脉冲雷达技术，具有较高的分辨率，获得区域目标的图像SAR 具有广泛的应用领域，它有两种模式 机载SAR 星载SAR应用领域n地形测绘与地质研究中的应用n农业和林业中的应用n海洋研究和监测方面的应用n军事方面的应用n减灾防灾方面的应用SAR的特点 In为什么使用雷达成像技术n全天候，穿透云雾能力n全天时工作n穿透植被和树叶n目标与频率的相互关系n运动检测SAR的特点 IIn方位分辨率:n实例: n星载SAR距离850km，工作频率1.276GHz，像素分辨率25m  需要 8km 合成孔径合成孔径原理n8km 的孔径长度由小天线实现n原理SAR合成孔径原理SAR 基本概念n最大聚焦合成孔径长度:n天线尺寸的减小导致更长的聚焦合成孔径长度nSAR 聚焦分辨率:n分辨率的改善与天线尺寸有关，与距离和波长无关星载SAR 机载SARSAR成像模式nStripmap, Spotlight, Scan, ISAR (not pictured)SAR成像模式nStripmap(条带式):n最早的成像模式，1950’sn低分辨率成像的最有效方法nSpotlight(聚束式):n在1970’s提出n获得较高的分辨率n一次飞行中，通过不同视角改变对同一区域成像SAR成像模式nScan(扫描模式):n信号处理非常复杂nISAR(逆SAR)n雷达静止, 目标运动SAR信号处理n图像分辨率不高n聚焦处理n距离关系n点目标提取: 聚焦n数据距离校正n处理算法: 匹配滤波Example: Received raw stripmap data from point targetsSAR信号处理n匹配滤波n计算速度n频域相乘方法n时域卷积方法SAR信号处理n运动补偿问题n多普勒频率漂移问题n数据采样n距离向n方位向SAR信号处理n脉冲宽度(T)n与带宽成反比n带宽增加，距离分辨率提高n线性调频信号n脉冲重复周期(PRI)或频率(PRF)n采样定理的限制n脉冲重复频率增加，方位分辨率提高SAR信号处理n距离采样n满足采样定律n方位采样(PRF)n必须满足:nRfar = 远距点, Rnear =近距点SAR使用的波段nVHF/UHF 125 to 950 MHznC band 5.3 GHz nX band 7.5 to 10.2 GHznKu band 14 to 16 GHznKa band 32.6 to 37.0 GHzSAR图像例n美国加州洛杉矶的卫星雷达图像南极卫星图像 参考文献nTony Freeman, Jet Propulsion Laboratory. What Is Imaging Radar. nFitch, J. P. Synthetic Aperture Radar. Springer-Verlag, New York, 1988.nSoumekh, M. Synthetic Aperture Radar Signal Processing. Wiley, New York, 1999.nCarrara, W. G., et al. Spotlight Synthetic Aperture Radar Signal Processing Algorithms. Artech House, Boston, 1995.nThe Alaska SAR Facility. http://www.asf.alaska.edu/。