SAR

图像点目标仿真报告

徐一凡

1 SAR 原理简介

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar .简称SAR)是一种高分辨率成像雷达技术。它利用脉冲压缩技术获得高的距离向分辨率.利用合成孔径原理获得高的方位向分辨率.从而获得大面积高分辨率雷达图像。

SAR 回波信号经距离向脉冲压缩后.雷达的距离分辨率由雷达发射信号带宽决定：2r r

C B ρ=.式中r ρ表示雷达的距离分辨率.r B 表示雷达发射信号带宽.C 表示光速。同样.SAR 回波信号经方位向合成孔径后.雷达的方位分辨率由雷达方位向的多谱勒带宽决定：a a a v B ρ=.式中a ρ表示雷达的方位分辨率.a B 表示雷达方位向多谱勒带宽.a v 表示方位向SAR 平台速度。在小斜视角的情况下.方位分辨率近似表示为2a

D ρ=

.其中D 为方位向合成孔径的长度。 2 SAR 的几何关系

雷达位置和波束在地面覆盖区域的简单几何模型如图1所示。此次仿真考虑的是正侧视的条带式仿真.也就是说倾斜角为零.SAR 波束中心和SAR 平台运动方向垂直的情况。

图1 雷达数据获取的几何关系

建立坐标系XYZ 如图2所示.其中XOY 平面为地平面；SAR 平台距地平面高H.以速度V 沿X 轴正向匀速飞行；P 点为SAR 平台的位置矢量.设其坐标为(x,y,z)； T 点为目标的位置矢量.设其坐标为(,,)T T T x y z ；由几何关系.目标与SAR 平台的斜距为：

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()()()T T T R PT x x y y z z ==-+-+- (1)