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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 成像雷达的分类2

1.3 成像雷达的发展及现状7

1.3.1 合成孔径雷达8

1.3.2 逆合成孔径雷达13

1.4 成像雷达的应用16

第2章 雷达成像基本原理22

2.1 引言22

2.2 提高角度分辨率原理23

2.3 一维距离像原理24

2.3.1 一维距离像的特性分析24

2.3.2 散射点距离移动26

2.4 ISAR成像原理28

2.4.1 ISAR成像的基本原理28

2.4.2 ISAR运动补偿30

2.4.3 ISAR成像算法30

2.4.4 机动飞行目标ISAR信号处理31

2.5 SAR成像原理31

2.5.1 SAR成像基本几何模型31

2.5.2 非聚焦合成孔径角分辨32

2.5.3 聚焦合成孔径角分辨33

2.5.4 SAR高角分辨率的多普勒分析34

2.6 混合SAR-ISAR成像原理36

第3章 SAR成像算法38

3.1 距离—多普勒算法38

3.1.1 成像算法概述40

3.1.2 距离徙动和聚焦深度44

3.1.3 距离压缩处理45

3.1.4 时域距离徙动补偿47

3.1.5 频率域方位处理与二次距离压缩49

3.2 成像辅助处理54

3.2.1 纹斑噪声与多视处理54

3.2.2 杂波锁定与自动聚焦58

3.2.3 时频分析方法估计多普勒参数60

3.2.4 解多普勒中心频率方位模糊64

3.3 其他成像的处理算法66

3.3.1 极坐标处理算法66

3.3.2 波方程算法71

3.3.3 Chirp Scaling成像算法74

第4章 星载SAR系统总体设计79

4.1 轨道选择79

4.1.1 基本考虑79

4.1.2 重复轨道79

4.1.3 漂移轨道80

4.2 脉冲响应（IRF）特性80

4.2.1 脉冲响应函数80

4.2.2 峰值旁瓣比（PSLR）82

4.2.3 虚假旁瓣比（SSLR）83

4.2.4 积分旁瓣比（ISLR）83

4.3 距离分辨与信号带宽83

4.4 方位分辨与天线84

4.5 模糊特性85

4.5.1 方位模糊比85

4.5.2 距离模糊比86

4.6 测绘带与脉冲重复频率88

4.7 数据格式和数据率91

4.7.1 数据格式91

4.7.2 数据率计算93

4.8 辐射分辨率93

4.9 辐射稳定性和动态范围94

4.10 天线波束综合94

4.11 SAR雷达方程95

4.11.1 点目标雷达方程95

4.11.2 分布目标雷达方程96

第5章 星载SAR系统98

5.1 雷达系统98

5.1.1 定时与控制子系统99

5.1.2 射频子系统101

5.1.3 高功放子系统103

5.1.4 天线子系统104

5.1.5 数据子系统106

5.1.6 电源子系统108

5.2 数据下传与数据压缩108

5.2.1 卫星平台与数据下传109

5.2.2 数据压缩与分块浮点量化110

5.3 星载SAR地面系统113

5.3.1 地面接收站113

5.3.2 信号处理考虑115

5.3.3 数据备档及管理121

5.4 星载SAR 地面仿真系统123

5.4.1 仿真目的与仿真系统构成123

5.4.2 仿真系统工作原理124

5.4.3 星载SAR目标仿真模型133

5.4.4 信号仿真与处理135

第6章 干涉SAR成像原理与算法146

6.1 InSAR基本原理146

6.1.1 InSAR测量原理146

6.1.2 InSAR测量中的平地效应148

6.1.3 影响InSAR相干性的各种因素148

6.2 干涉图的仿真149

6.3 InSAR干涉图的处理153

6.3.1 干涉图像的配准156

6.3.2 干涉平地效应的去除160

6.3.3 干涉图的滤波161

6.4 干涉图的二维相位解缠166

6.4.1 一维相位解缠基本原理166

6.4.2 二维相位解缠基本原理167

6.4.3 基于匈牙利算法的二维相位解缠170

6.4.4 最小二乘相位解缠法172

6.4.5 相位解缠结果的验证176

第7章 ISAR信号处理181

7.1 引言181

7.2 ISAR目标回波信号形式182

7.2.1 阶跃跳频的情形184

7.2.2 用于距离压缩的信号波形185

7.2.3 Chirp信号的STRETCH处理185

7.2.4 ISAR图像散焦的原因186

7.3 互相关运动的补偿方法187

7.3.1 互相关运动补偿距离和相位对准原理188

7.3.2 互相关快速运动的补偿方法189

7.3.3 两种相位对准方法的比较191

7.3.4 成像结果192

7.3.5 各种不理想因素对运动补偿精度的影响193

7.4 运动补偿的精度要求及补偿误差的影响195

7.4.1 运动补偿误差及其影响195

7.4.2 互相关快速运动补偿方法的误差特性197

7.4.3 方位向抽选及其对补偿误差的影响199

7.5 积累互相关运动的补偿方法200

7.5.1 积累互相关运动补偿原理201

7.5.2 积累互相关运动补偿方法的误差特性204

7.5.3 最佳积累脉冲数的确定207

7.6 限幅互相关运动的补偿方法208

7.6.1 限幅互相关运动的补偿原理208

7.6.2 自适应限幅门限的选取210

7.6.3 动态范围压缩的积累互相关运动补偿算法211

7.7 优化运动补偿的方法212

7.8 ISAR成像算法213

7.8.1 FFT重建算法213

7.8.2 旋转距离走动214

7.8.3 极坐标格式重建算法215

7.8.4 超分辨成像处理算法217

第8章 机动目标ISAR成像算法224

8.1 基于距离—多普勒方法的实测数据ISAR成像及分析225

8.2 机动目标ISAR成像原理与方法227

8.3 基于信号分解的机动目标ISAR成像方法230

8.3.1 信号分解原理231

8.3.2 自适应Chirplet分解的优化方法231

8.3.3 基于自适应Chirplet分解的ISAR成像方法233

8.3.4 修正自适应Chirplet分解法及其应用236

8.3.5 修正自适应Chirplet分解的快速算法240

8.3.6 基于修正自适应Chirplet分解的机动目标ISAR成像244

8.4 基于时频分布的机动目标ISAR成像方法246

8.4.1 线性时频分布246

8.4.2 双线性时频分布247

8.4.3 基于重排时频分布的机动目标ISAR成像249

8.5 机动目标ISAR成像的超分辨方法251

8.5.1 基于RELAX技术的超分辨方法251

8.5.2 基于APES技术的超分辨方法252

8.5.3 实测数据超分辨ISAR成像结果254

8.6 舰船目标ISAR成像算法255

8.6.1 舰船运动及回波模型255

8.6.2 目标三维转动分析258

8.6.3 基于图像处理的舰船目标运动估计265

8.6.4 外场实测数据舰船目标成像结果273

第9章 ISAR系统设计及补偿275

9.1 引言275

9.2 ISAR系统276

9.2.1 实验ISAR的技术指标277

9.2.2 实验ISAR宽带系统279

9.3 实验ISAR模拟信号源280

9.3.1 概述280

9.3.2 模拟信号源的技术难点281

9.3.3 模拟信号源的系统构成282

9.4 二次距离压缩283

9.5 ISAR作用距离287

9.6 ISAR系统补偿289

9.6.1 驻定相位原理290

9.6.2 成对回波理论293

9.6.3 失真的分类及其影响296

9.6.4 I/Q正交不一致性与其他失真的分离305

9.6.5 宽带系统失真的相互分离308

9.6.6 系统失真的补偿方法313

9.6.7 各种系统失真的测试与补偿结果316

参考文献323

名词索引339