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第1章 基本背景1

1.1 信号和线性系统1

1.1.1 解析信号3

1.2 雷达信号基础5

1.2.1 简单脉冲5

1.2.2 脉冲序列6

1.2.3 调频连续波7

1.3 合成孔径雷达概念10

附录：傅里叶变换对和特性13

参考文献15

第2章 SAR模型17

2.1 引言17

2.2 物理模型17

2.2.1 雷达散射功率与散射系数18

2.2.2 天线照射区域22

2.2.3 散射效应22

2.2.4 雷达相干斑23

2.3 目标RCS模型37

2.3.1 确定性目标37

2.3.2 分步式目标39

2.4 系统模型42

2.4.1 斜距投影42

2.4.2 点目标模型42

参考文献44

第3章 SAR数据与信号样式46

3.1 引言46

3.2 线性调频信号46

3.2.1 二维回波信号46

3.2.2 回波信号解调49

3.2.3 距离徙动50

3.3 多普勒频率特性53

3.3.1 斜视效应53

3.3.2 调频信号混叠54

3.3.3 平台速度57

3.4 调频连续波58

3.4.1 信号参数58

3.4.2 目标到数据的映射60

参考文献62

第4章 SAR飞行路径轨迹63

4.1 引言63

4.2 时间坐标系63

4.3 空间坐标系65

4.3.1 轨道参数65

4.3.2 地心坐标系和大地坐标系及其转换66

4.3.3 ECR坐标与ECI坐标之间的转换68

4.4 卫星位置、速度及其估计69

4.4.1 轨道状态向量70

4.4.2 雷达波束指向向量72

4.4.3 地球上的目标位置73

4.5 飞机平台的坐标76

4.5.1 ENU坐标和NED坐标77

4.5.2 RPY坐标和飞行路线角78

4.5.3 模拟示例78

参考文献83

第5章 SAR图像聚焦84

5.1 引言84

5.2 常规距离—多普勒算法84

5.2.1 距离单元徙动校正88

5.2.2 多普勒中心估计91

5.2.3 多普勒变化率估计91

5.3 调频拉伸算法98

5.3.1 距离单元徙动98

5.3.2 调频拉伸函数100

5.3.3 数值示例103

附录：固定相位近似106

参考文献109

第6章 运动补偿111

6.1 引言111

6.2 参数及其转换112

6.2.1 机载系统112

6.2.2 星载系统114

6.3 运动补偿中的信号模型118

6.4 数值模拟121

参考文献129

第7章 静止FMCW SAR132

7.1 引言132

7.2 步进调频连续波信号描型132

7.3 步进调频连续波系统的图像聚焦136

7.3.1 RDA算法的聚焦136

7.3.2 CSA算法的聚焦138

7.4 运动补偿142

7.5 测量实验153

7.5.1 测量设置153

7.5.2 成像聚焦155

参考文献164

第8章 系统的仿真与应用165

8.1 引言165

8.2 仿真演示165

8.2.1 点目标响应165

8.2.2 目标定位168

8.3 计算复杂度172

8.4 非正交优化的对比增强173

8.4.1 条带模式SAR的非正交规则化算法175

8.4.2 性能检验177

8.5 性能向量与提取182

8.6 目标识别中的应用186

8.6.1 模拟SAR图像的测试186

8.6.2 真实SAR图像的测试186

参考文献189

致谢191

作者简介192