2013北航研究生雷达课件许小剑第十章.pdf

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1、北京航空航天大学研究生院北京航空航天大学研究生院北京航空航天大学研究生院北京航空航天大学研究生院现代雷达系统理论现代雷达系统理论现代雷达系统理论现代雷达系统理论现代雷达系统理论现代雷达系统理论现代雷达系统理论现代雷达系统理论第10章北京航空航天大学 许小剑北京航空航天大学 许小剑2013年秋季学期Xu: Radar Systems, Chapter-10第十章 高分辨率雷达成像与处理10.1 雷达成像分辨率10.2 步进频率(Step-Frequency)波形10.3 线性调频(LFM)波形10 4 旋转目标ISAR成像10.4 旋转目标ISAR成像10.5 运动目标的ISAR成像10.6 S

2、AR成像基本原理Xu: Radar Systems, Chapter-102第十章 高分辨率雷达成像与处理10.1 雷达成像分辨率10.2 步进频率(Step-Frequency)波形10.3 线性调频(LFM)波形10 4 旋转目标ISAR成像10.4 旋转目标ISAR成像10.5 运动目标的ISAR成像10.6 SAR成像基本原理Xu: Radar Systems, Chapter-103雷达成像分辨率径向距离分辨率径向距离分辨率:cBcr2tfjeBtBtth02)sin()(BtFT 0fXu: Radar Systems, Chapter-104横向距离分辨率横向距离分辨率:mc2m

3、观测 m观测-1观测-m目标航迹雷达雷达Xu: Radar Systems, Chapter-105运动目标实际航迹等效为旋转目标由目标旋转运动造成的多普勒频率（第五章）随时间变化的多普勒频率:xft2随目标转角变化的目标多普勒频率:xf2雷达两者都是在当前时刻，目标横向距离两者都是在当前时刻，目标横向距离两者都是在当前时刻，目标横向距离两者都是在当前时刻，目标横向距离x x的函数，即多普勒频率同目标横的函数，即多普勒频率同目标横的函数，即多普勒频率同目标横的函数，即多普勒频率同目标横向距离成比例关系向距离成比例关系向距离成比例关系向距离成比例关系雷达Xu: Radar Systems, Ch

4、apter-106向距离成向距离成正正比例关系比例关系！向距离成向距离成正正比例关系比例关系！SAR 成像分辨原理SAR成像传感器一般采传感器般采用微波/毫米波谱段，其两维成像分辨原维成像分辨原理为一维距离分辨加一维角（方位或俯仰）星下点（方位或俯仰）分辨。其中角分辨依靠相干普多普勒处理。Xu: Radar Systems, Chapter-10SAR成像分辨原理：距离-多普勒分辨第十章 高分辨率雷达成像与处理10.1 雷达成像分辨率10.2 步进频率(Step-Frequency)波形10.3 线性调频(LFM)波形10 4 旋转目标ISAR成像10.4 旋转目标ISAR成像10.5 运动目

5、标的ISAR成像10.6 SAR成像基本原理Xu: Radar Systems, Chapter-108步进频率波形的时序 频率关系步进频率波形的时序-频率关系Xu: Radar Systems, Chapter-109步进频率雷达系统原理框图步进频率雷达系统原理框图Xu: Radar Systems, Chapter-1010步进频率雷达波形的模糊度函数步进频率雷达波形的模糊度函数Xu: Radar Systems, Chapter-1011时延与多普勒切片：均为sinc函数时延与多普勒切片：均为sinc函数Xu: Radar Systems, Chapter-1012发射波形第1个脉冲串第

6、2个脉冲串给定一个脉冲串，其第 i 个脉冲的频率为10Nififf1,.,00Nififfi总的频带宽度：fNfNffBN) 1(01Xu: Radar Systems, Chapter-1013假设在一个脉冲串周期内，雷达发射信号为： , )()2(ppptfjtiTtiTAetSii其它 , 0)(TtS在某个时刻t ，位于距离 Rt 远处的点目标回波：)()()()(2ttiTttiTAtSttfjii)()( , )()(ttiTttiTeAtSpppfjriiicVtRtt)(2)(（双程传播时延）Xu: Radar Systems, Chapter-1014在雷达接收机中收到的回波

7、信号同下列参考信号进行混频处理在雷达接收机中，收到的回波信号同下列参考信号进行混频处理：pppcRtfjreftiTtiTKetSii , )()2(20由正交检波器提取出的I、Q正交分量为：由正交检波器提取出的I、Q正交分量为：)(i)()(cos)(iiiiIAXtAtXXu: Radar Systems, Chapter-1015)(sin)(iiiiQtAtX接收机I、Q正交分量：)(cos)(tAtX)(sin)()(cos)(iiiiQiiiiItAtXtAtX)22(2)(Vtrftiviii其中)()(ccfviii对于每个时刻ti，发射脉冲的载频频率fi，经I/Q接收解调后的

8、信号频率fvi,可表示为复数形式1,.,2 , 1 , 0 , )(NieAfXijivi示为复数形式：fivi为了简化问题的分析，现假设目标的速度为0，fri42Xu: Radar Systems, Chapter-1016rcfcrfvivii422点目标到参考中心的距离1210)(4NiAfXrcfjvi因此，对于单个点目标，回波为1,.,2 , 1 , 0 , )(NieAfXcivi对于由M个点目标组成的复杂目标，第m个点目标回波为)(4eAfXmvircfj1,.,2 , 1 , 0; 1.,2 , 1 , 0 ,)(NiMmeAfXcmivim对于由M个点目标组成的复杂目标，则总

9、回波总回波为)()(1fXfXMvimviM1,.,1 , 0 , )()(140NieAffMrcfjmimvimviMmviXu: Radar Systems, Chapter-10170m若NM（步进频率点数大于目标散射中心个数）可记为散射中心个数），可记为： 1,.,2 , 1 , 00,NkrrArAkkkkk，处没有目标散射中心，如果处有目标散射中心如果（它定义了目标散射中心沿着径向距离（关于复散射强度和位置）的分布特性) 则有110)()(14NierAfXNfcrjvik1,.,1 , 0 ,)()(0NierAfXkckviMXu: Radar Systems, Chapte

10、r-1018合成一维高分辨率距离像可见，在SFW雷达中，随步进频率变化的目标回波同目标的一维距离像之间构成一对离散傅里叶变换(DFT)关系。因此，为了得到各个距离单元上目标散射中心的分布，可以通过一维逆离散傅里叶变换(IDFT)来实现：可以通过维逆离散傅里叶变换(IDFT)来实现：14NrI/Q接收机输出回波信号1,.,1 , 0 ,)()(104NierAfXNkfcrjkviMvikIDFT114Nrfjkvi1,.,1 , 0 ,)(1)(0NkefXNrAircjviMkkXu: Radar Systems, Chapter-1019目标的合成一维距离像（散射中心随雷达径向距离的分布合

11、成维高分辨率距离像的处理步骤处理步骤合成一维高分辨率距离像的处理步骤处理步骤步骤-1：发射一串N个点频脉冲，脉间跳频步长f，总带宽(N-1) f；步对每个脉冲的标波进行频率调谐窄带接收并步骤-2：对每一个脉冲的目标回波进行频率调谐窄带接收并采样，得到回波的I/Q正交通道信号；步骤 3采样的回波信号加窗（以抑制旁瓣电平）速度步骤-3：采样的回波信号加窗（以抑制旁瓣电平），速度、相位和幅度校正；步骤-4：对校正后的回波作IDFT，得到1-D HRRPs.步骤 4：对校正后的回波作IDFT，得到1 D HRRPs.Ref: D. R. Wehner, High Resolution Radar, A

12、rtech House, 2nd edition, 1994.Xu: Radar Systems, Chapter-1020,脉冲串周期观测-m观测-1观测m目标航迹频率雷达对于每个观测，作IDFT得到一维距离像：14Nfrjvik1,.,1 , 0 ,)()(0NierAfXkfcjkviMvi110)(1)(14NkefXrANrcfjkviIDFTXu: Radar Systems, Chapter-10211,.,1 , 0 ,)()(0NkefXNrAicviMk要求NM（步进频率点数大于目标散射中心个数），为什么？ 1,.,2 , 1 , 00,NkrArAkkkk，处没有目标散射

13、中心如果处有目标散射中心如果0rk处没有目标散射中心，如果直观地，若NM，则有些距离单元将出现两个或以上的散射中心，永远不观，若，则有离单元将出现个或以的散射中，永远不能分辨。fNB注意到在SFW雷达系统中fNB注意到在雷达系统中而距离分辨率ccfNBr22Xu: Radar Systems, Chapter-1022是否意味着，只要满足NM，通过增大f,就可以达到任意高的距离分辨率？01maxrrLM不可能！显然违背基本物理原理！若假设参考距离处即为目标中心目若假设参考距离处即为目标中心，目标的最大尺寸为：01maxrrLM01maxM（注意式中比参考距离近的r为负值！）cf 根据采样定理，

14、为了不引起距离像混叠，要求可见，在SFW脉冲雷达中，频率步进间隔的大小是受到目标最大尺寸限制的。max2Lf 在满足此条件下，提高距离分辨率的途径是增加一个脉冲串内的频率步进脉冲个数N。因为合成意味高分辨率距离像处理采用IDFT，这实际上是在目标尺寸一定时，Xu: Radar Systems, Chapter-1023因为合成意味高分辨率距离像处理采用IDFT，这实际上是在目标尺寸定时，增加IDFT的点数，相当于增加不模糊距离单元的个数，即对目标“更细分”。第十章 高分辨率雷达成像与处理10.1 雷达成像分辨率10.2 步进频率(Step-Frequency)波形10.3 线性调频(LFM)波

15、形10 4 旋转目标ISAR成像10.4 旋转目标ISAR成像10.5 运动目标的ISAR成像10.6 SAR成像基本原理Xu: Radar Systems, Chapter-1024LFM 波形上调频:下调频:Xu: Radar Systems, Chapter-1025LFM 波形：上调频 发射信号：)( ,rect),(202pttfjpTxnTttettAtnSc2t , )(21)(pcttftdtdtf频率：2minpctfft2maxpctff总频带宽度ptffBminmax总频带宽度：Xu: Radar Systems, Chapter-1026LFM波的频谱特性)()()()

16、(1)(1212)4/(2xSxSjxCxCeBSFFFFBj2)(BXu: Radar Systems, Chapter-1027LFM波的模糊图LFM波的模糊图Xu: Radar Systems, Chapter-1028LFM波的距离与多普勒切片距离切片：pppptttt sinc,)1 (1)0 ,(1ptBtpsincsinc)0 ,(p多普勒切片：)(sinc), 0(dpdftf多普勒切片：Xu: Radar Systems, Chapter-1029LFM 雷达系统原理框图Xu: Radar Systems, Chapter-1030雷达发射信号为：)( ,rect),(202

17、pttfjTxnTttettAtnSc在某个时刻t ，位于距离 Rt 远处的点目标回波：pt2)/2()/2(2/2),(cRtjcRtfjtRxttceetcRtAtnSrectpt在雷达接收机中，收到的回波信号同下列参考信号进行混频处理：200)/2()/2(2),(cRtjcRtfjrefeetnScXu: Radar Systems, Chapter-1031接收机输出中频信号为：*),(),(),(refRxIFtnStnStnS)(4)(4/2rect 2020RRcjRRtfcjpteetcRtAttc),(/2rect tnjptetcRtA式中20424Rfp2204)2(4

18、),(rcrtcRfctncXu: Radar Systems, Chapter-1032与 r成正比残余视频相位（RVP）对于由M个点目标组成的复杂目标，第m个点目标回波为),(0/ )(2rect),(tnjkkIFkketcrRttnS式中pt2204)2(4),(kkckrcrtcRfctn1/ )(2MR对于由M个点目标组成的复杂目标，则总回波总回波为),(010/ )(2),(tnjpkMkkIFketcrRttnSrectXu: Radar Systems, Chapter-1033单个点目标的频率分量为：kkkrct ddf221可见，在LFM雷达中，接收机回波的频率同目标（到

19、参考中心的）距离成正比。若目标由 M个散射中心组成，2f离雷达最近的散射中心的回波频率为：012rcf离雷达最远处散射中心的回波频率为：12MMrcfXu: Radar Systems, Chapter-1034故中频回波信号的总带宽为：LffB2cffBMIF1（同目标尺寸成正比）（同目标尺寸成正比）发射信号的射频带宽：pRFtB两者之比：2LLB目标尺寸2/2ppRFIFctLctLBB（若发射脉宽远大于目标尺寸，则此比值远小于1）Xu: Radar Systems, Chapter-1035发射脉冲占据的距离窗口尺寸LFM雷达的接收处理Xu: Radar Systems, Chapter

20、-1036LB若12/pRFIFctLBB则接收机中ADC的带宽可以远远小于射频带宽这是该接收体制的一个重要优点则接收机中ADC的带宽可以远远小于射频带宽。这是该接收体制的个重要优点。这种接收处理也叫“展宽”(stretch)处理。Xu: Radar Systems, Chapter-1037回到第k个散射中心回波的相位：204)2(4)(crrtRftn2)(),(kkkrcrtcctnkkrcf2kkkfcrt2有：22fRf不同距离上的目标，其回波存在一个时延20)2(2),(kckkftcRfftn同目标相对于参考中心的距离成正比非线性残余相位，对成像处理无贡献Xu: Radar Sy

21、stems, Chapter-1038的距离成正比处理无贡献f222fRfkkrcf0)2(2),(kckkftcRfftn线性相位，同目标相对于参考中心的距离成正比通过频率非线性残余相位，造成不同距离上回波在时间上超前或滞后Xu: Radar Systems, Chapter-1039中心的距离成正比，通过频率分量分析可以分辨目标距离。离上回波在时间上超前或滞后，产生“倾斜”，必须消除。“拉伸”（拉伸”（Stretch）处理）处理: 采样时间延长到ptcL22kkrcf2“去倾斜”（去倾斜”（Deskew）处理）处理: 对第k个回波，补偿一个时延kkkfcrt2Xu: Radar Syste

22、ms, Chapter-1040c在时间轴上把各回波分量对齐处相当对波作相位补偿Deskew处理相当于对回波作相位补偿：20)2()(kfRff0)2(2),(kckkftcRfftn2kff2Rfftntnkkk2),(),(tftcRffkck2)2(20Xu: Radar Systems, Chapter-1041对于由M个点目标组成的复杂目标经过上述处理后的总回波处理后的总回波为tfjtkMkcRttS2/2t)(对于由M个点目标组成的复杂目标，经过上述处理后的总回波处理后的总回波为tfjptkkkIFkettnS21rect),(式中式中tcRftc20在 A/D 采样处：c/ )(

23、20kcrRt1/ )(2rect0pktcrRtXu: Radar Systems, Chapter-1042M 1故 LFM雷达的目标回波信号为:tfjMkkIFketnS210),(k02DFT目标的一维距离像：kkrcf2tfjM 21目标的一维距离像：tfjkIFkkketnSfn20),(),(Xu: Radar Systems, Chapter-1043LFM雷达高分辨率一维距离像的处理流程步骤-1：发射一个持续时间tp的LFM脉冲，总带宽tp；步骤-2：对该脉冲的目标回波进行去调频(Dechirp)接收；步骤-3：对去调频接收后的中频回波进行去倾斜(Deskew)处理并采样得到

24、回波的I/Q正交通道信号理并采样，得到回波的I/Q正交通道信号；步骤-4：采样的回波信号加窗（以抑制旁瓣电平），速度、相位和幅度校正；相位和幅度校正；步骤-5：对校正后的回波作DFT，得到1-D HRRPs.Xu: Radar Systems, Chapter-1044LFM雷达距离压缩处理M1tfjkkIFketnS20),(k 0DFTDFTtfjM 21tfjkIFkkketnSfn20),(),(Xu: Radar Systems, Chapter-1045第十章 高分辨率雷达成像与处理10.1 雷达成像分辨率10.2 步进频率(Step-Frequency)波形10.3 线性调频(L

25、FM)波形10 4 旋转目标ISAR成像10.4 旋转目标ISAR成像10.5 运动目标的ISAR成像10.6 SAR成像基本原理Xu: Radar Systems, Chapter-1046转台目标成像转台目标成像基本成像过程:静止雷达，具有恒定不变的波束指向束指向目标被置于固定在某一距离的转台上雷达获取该旋转目标的回波信号随频率和方位角变化幅度与相位特性数据对上述数据处理，得到目标的径向和横向距离两维高分辨率ISAR图像ISAR图像微波暗室紧缩场测试系统Xu: Radar Systems, Chapter-1047GTRI外场转台测量数据处理示例GTRI外场转台测量数据处理示例测试参数测试

26、参数：测试参数测试参数中心频率:9.6 GHz带宽:0.66 GHz频率步长:3 MHz方位：0-360全方位数据测测试试方位采样间隔: 0.05擦地角:28成像距离 1 0*0 3048试试场景场景成像距离:150*0.3048 m 极化：HH目标T72坦克目标：T72坦克z天线()0sRsRXu: Radar Systems, Chapter-1048y转台( , )x y z成像结果成像结果RCS测试外场Xu: Radar Systems, Chapter-10目标复反射率函数用于表征目标散射中心三维分布及其散射特征随频率和姿态角变化，定义为：义为：),()(krREks),(),(),

27、(krREkrincs均定义在目标本地坐标系下。Xu: Radar Systems, Chapter-1050假设如假设如下：则目标复反射率函数可以简化表示为：)()()()(zyxrrkrXu: Radar Systems, Chapter-1051),(),()(),(zyxrrkr考虑目标的距离-多普勒二维成像问题，此时目标的二维复反射率函数可以表示为zD),(),(dzzyxyxzD),(r它是三维复反射率函数沿Z 轴积分的结果它是三维复反射率函数沿Z 轴积分的结果。表征了三维目标的散射中心在径向和横向距离上的二维分布特性。),(zyx- 场量比值2),(zyx- 功率比值，与RCS具

28、有相同量纲。目标“散射亮度” 。Xu: Radar Systems, Chapter-1052T-72 坦克的二维ISAR图像背景景抵消前背景抵消消后Xu: Radar Systems, Chapter-1053典型机模型的维像典型飞机模型的二维ISAR 图像Xu: Radar Systems, Chapter-1054典型飞机模型的三维干涉ISAR像OriginalVVgVVOriginalXu: Radar Systems, Chapter-1055第十章 高分辨率雷达成像与处理10.1 雷达成像分辨率10.2 步进频率(Step-Frequency)波形10.3 线性调频(LFM)波形1

29、0 4 旋转目标ISAR成像10.4 旋转目标ISAR成像10.5 运动目标的ISAR成像10.6 SAR成像基本原理Xu: Radar Systems, Chapter-1056运动目标的ISAR成像几何关系目标运动分量:测观测-m目标航迹 径向距离偏移 横向距离移动观测-1 绕视线转动 速度变化 加速度变化雷达其他运动分量均应通过处理予以补偿掉！Xu: Radar Systems, Chapter-1057目标运动补偿流程距离粗对准转台成精补偿转台成像处理Xu: Radar Systems, Chapter-1058第十章 高分辨率雷达成像与处理10.1 雷达成像分辨率10.2 步进频率(

30、Step-Frequency)波形10.3 线性调频(LFM)波形10 4 旋转目标ISAR成像10.4 旋转目标ISAR成像10.5 运动目标的ISAR成像10.6 SAR成像基本原理Xu: Radar Systems, Chapter-1059SAR成像基本原理 实孔径(RAR)与合成孔径(SAR)雷达的角分辨率辨率 SAR主要模式 Stripmap SAR等距与等多普勒轮廓 成像分辨率 成像分辨率 系统设计要求 SAR图像示例Xu: Radar Systems, Chapter-1060SAR 成像原理SAR成像传感器一般采传感器般采用微波/毫米波谱段，其两维成像分辨原维成像分辨原理为一

31、维距离分辨加一维角（方位或俯仰）星下点（方位或俯仰）分辨。其中角分辨依靠相干普多普勒处理。Xu: Radar Systems, Chapter-10SAR成像分辨原理：距离-多普勒分辨实孔径雷达（RAR）实孔径雷达侧视机载雷达 (SLAR)Xu: Radar Systems, Chapter-1062天线波束宽度：DB(rad)横向距离分辨率：DRRBcrDRcr（横向分辨率变差）Dcr（横向分辨率变好）Xu: Radar Systems, Chapter-1063多普勒波束锐化 (DBS)通过一组多普勒滤波器，把天线波束覆盖的一个距离分辨单元在方位向细分为多个横向分辨单元。Xu: Radar

32、 Systems, Chapter-1064条带式合成孔径雷达（Stripmap SAR）条带式合成孔径雷达（pp）通过相干处理和运动补偿合成一个很长的孔径，获得横向高分辨率D（横向分辨率变好）Xu: Radar Systems, Chapter-1065Dcr（横向分辨率变好）条带式合成孔径雷达（Stripmap SAR）条带式合成孔径雷达（pp）横向距离分辨率：cr2crLSARSASAcrLR2DBRRLDXu: Radar Systems, Chapter-1066DRRLBSA2DcrSLAR vs. Stripmap SARSLAR vs. Stripmap SAR)(21)()(

33、LDcrcrRARSARXu: Radar Systems, Chapter-1067)(SARRARLDcrSAR成像基本原理 实孔径(RAR)与合成孔径(SAR)雷达的角分辨率辨率 SAR主要模式 Stripmap SAR等距与等多普勒轮廓 成像分辨率 成像分辨率 系统设计要求 SAR图像示例Xu: Radar Systems, Chapter-1068条带式（Stripmap SAR）正侧视 t iSAR正侧视 stripmap SARXu: Radar Systems, Chapter-1069斜视 stripmap SAR聚束波式（Spotlight SAR）:Xu: Radar S

34、ystems, Chapter-1070扫描模式（Scan SAR）:环形扫描SAR是其一个特例Xu: Radar Systems, Chapter-1071SAR成像基本原理 实孔径(RAR)与合成孔径(SAR)雷达的角分辨率辨率 SAR主要模式 Stripmap SAR等距与等多普勒轮廓 成像分辨率 成像分辨率 系统设计要求 SAR图像示例Xu: Radar Systems, Chapter-1072SAR成像数据获取在3-D空间的几何关系Xu: Radar Systems, Chapter-1073在 x-y 平面上的等距离轮廓全向天线情况定向天线情况？定向天线情况？星下点轨迹Xu: R

35、adar Systems, Chapter-1074定向天线情况定向天线情况？定向天线情况定向天线情况星下点轨迹Xu: Radar Systems, Chapter-1075在 x-y 平面上的等多普勒轮廓雷达星下点轨迹1)cot(2222HyHxXu: Radar Systems, Chapter-1076)cot(22HH在 x-y 平面上的等距离-多普勒轮廓径向距离星下点轨迹横向距离星下点轨迹Xu: Radar Systems, Chapter-1077横向距离SAR成像基本原理 实孔径(RAR)与合成孔径(SAR)雷达的角分辨率辨率 SAR主要模式 Stripmap SAR等距与等多普

36、勒轮廓 成像分辨率 成像分辨率 系统设计要求 SAR图像示例Xu: Radar Systems, Chapter-1078SAR 地面距离分辨率斜平面斜平面Bcr2B2地面平面cosrg(地面距离分辨率更低地面距离分辨率更低！地面距离分辨率更低地面距离分辨率更低！)Xu: Radar Systems, Chapter-1079(地面距离分辨率更低地面距离分辨率更低！地面距离分辨率更低地面距离分辨率更低！)Stripmap SAR横向距离分辨率Stripmap SAR横向距离分辨率斜视 stripmap SARsqD1)(cos正侧视：斜视：sqBcrD1)( ,222 DcrXu: Radar

37、 Systems, Chapter-1080qcos2 Spotlight SAR 横向距离分辨率gcr2gXu: Radar Systems, Chapter-1081SAR成像基本原理 实孔径(RAR)与合成孔径(SAR)雷达的角分辨率辨率 SAR主要模式 Stripmap SAR等距与等多普勒轮廓 成像分辨率 成像分辨率 系统设计要求 SAR图像示例Xu: Radar Systems, Chapter-1082雷达PRF要求星下点轨迹横向距离成像场景区距离成像场景区Xu: Radar Systems, Chapter-1083成像场景区成像场景区22sinBBALOSVVV22sinBB

38、BLOSVVVVVVVVfB22)(22maxDVVfALOSBLOSD)(VffDR2若要求多普勒不模糊：Xu: Radar Systems, Chapter-1084DffDR发射脉冲远处目标发射脉冲若要求距离不模糊：RcfR2Xu: Radar Systems, Chapter-1085多普勒模糊Vff2多普勒不模糊：DffDRcfVR2距离不模糊：RcfR2RfDR2距离不模糊：RR2RRft/1若平台速度一定，则要求：DRtcR22DtVR且Xu: Radar Systems, Chapter-1086SAR成像基本原理 实孔径(RAR)与合成孔径(SAR)雷达的角分辨率辨率 SAR

39、主要模式 Stripmap SAR等距与等多普勒轮廓 成像分辨率 成像分辨率 系统设计要求 SAR图像示例Xu: Radar Systems, Chapter-1087Xu: Radar Systems, Chapter-1088Xu: Radar Systems, Chapter-1089Xu: Radar Systems, Chapter-1090Xu: Radar Systems, Chapter-1091Xu: Radar Systems, Chapter-1092结束语结束语结束语结束语结束语结束语结束语结束语未来雷达系统及其信息处理技术发展趋势Xu: Radar Systems,

40、Chapter-1093发展趋势一：图谱合一 雷达和光学感知均朝着“图谱合一”方向发展 更宽的谱段 更高的波谱分辨率和空间分辨率 更高的波谱分辨率和空间分辨率 主被动融合 保证了物理参数属性反演的多样性和鲁棒性Xu: Radar Systems, Chapter-1094雷达传感器：SAR与GMTI的结合例：联合监视与目标攻击雷达系统（Joint STARS）广域监视和运动目标指示(WAS/MTI) 是早期雷达的基本工作模式，用于探测、定位和分辨慢速运动目标。与此不同，位分动，Joint STARS 通过对SARGMTI技术的结合，具备了更强的功能：广域监视和测绘广域监视和测绘高分辨率SARI

41、SAR成像：可对地面目标（SAR）和海面舰船目标（ISAR）成像固定目标指示：利用高分辨力SAR图像实现对固定目标（桥梁、机场、建筑物、停靠的目标等）的指示的目标等）的指示运动目标指示：基于高分辨力的GMTI自动目标识别：集成MSTAR已经形成的地Xu: Radar Systems, Chapter-109595自动目标识别：集成MSTAR已经形成的地面目标识别能力雷达感知的发展趋势雷达感知的发展趋势雷达感知的发展趋势雷达感知的发展趋势: : 图谱合图谱合图谱合图谱合雷达感知的发展趋势雷达感知的发展趋势雷达感知的发展趋势雷达感知的发展趋势: : 图谱合图谱合一一图谱合图谱合一一Xu: Rada

42、r Systems, Chapter-1096发展趋势二：智能感知 雷达和光学感知均越来越多地采用自适应感知技术 雷达和光学感知均越来越多地采用自适应感知技术 根据目标与环境特征，设计传感器的波形、体制和信息处方法息处理方法 通过对局部目标和背景特征变化的实时处理和理解 通过对局部目标和背景特征变化的实时处理和理解，系统可根据图像特征数据和目标类别自适应地调整探测参数测参数Xu: Radar Systems, Chapter-1097智能感知（认知）雷达：波形优化与自适应处理目标冲击)(tp)(t)(tr)(thw)(thMF)(trT目标冲击响应白化滤波器匹配滤波器)(tp发射波形)(tg接收信号)(tr)(th目标回波)(T)(tn干扰噪声)(thR波形自适应准则发射和接收自适应处理雷达原理示意图Xu: Radar Systems, Chapter-1098谢谢谢谢，请批评指正请批评指正谢谢谢谢，请批评指正请批评指正谢谢谢谢，请批评指正请批评指正谢谢谢谢，请批评指正请批评指正许小剑京航空航学电信息程学院北京航空航天大学电子信息工程学院Tel：010-82316065EilijibdEmail: Xu: Radar Systems, Chapter-1099