經(jīng)典雷達資料-第21章合成孔徑雷達-1(更新版)
【正文】 （）非聚焦型情況下的分辨力為 （）聚焦型情況下的分辨力為 （）式中，l為雷達發(fā)射信號的波長；D為天線水平孔徑；R為雷達距離。參考資料2和關(guān)于SAR的早期相關(guān)歷史文獻中均對此作出了評論和敘述。下面的推導是由作者和其同事在對SAR的早期研究是所得出的。雖然通常對所有距離施加的是同一類加權(quán)，但假若需要，則還可以對每段距離施以不同的加權(quán)。這些陣列位置就是實際天線在發(fā)射和接收雷達信號時的那些位置。在線性陣列天線中，陣列因子比單元的方向圖具有尖銳得多的波瓣（較窄波束），這種天線陣因子的半功率波束寬度b（rad）可由下式給出，即 （）式中，L為實際陣列天線的長度；為波長。由于脈沖壓縮已在第10章中進行了廣泛地討論，因此本章將討論直接應用于合成孔徑技術(shù)中的脈沖壓縮技術(shù)，特別是討論對于同時完成脈沖壓縮和方位壓縮的技術(shù)，而不討論順序地完成距離壓縮和方位壓縮的技術(shù)。在第10章中已經(jīng)表明，若發(fā)射信號的帶寬足夠?qū)?，則采用適當?shù)募夹g(shù)可獲得比相應脈寬要好得多的分辨力。若輻射單元相同，則線性陣列天線的輻射方向圖是單個單元的方向圖和陣列因子兩個量的積。機載地形測繪雷達系統(tǒng)的天線通常被安裝在側(cè)視方向，而飛機的運動可將輻射單元送到天線陣的每一個位置。但是對于SAR，適當?shù)卣{(diào)整各相加接收信號的相位，就可以分別對每一段距離進行聚焦，得到有效的合成孔徑。本章的后面將給出SAR分辨力的更詳細推導。Carl Wiley以其在SAR方面的工作而于1985年獲得了IEEE航空和電子系統(tǒng)學會頒發(fā)的先驅(qū)獎。比較3種情況的方位分辨力有3種技術(shù)：（1）常規(guī)技術(shù)，這種情況下的方位分辨力依賴于發(fā)射波束寬度；（2）非聚焦型合成孔徑技術(shù)，合成孔徑的長度可以達到非聚焦技術(shù)所能容許的數(shù)值；（3）聚焦型合成孔徑技術(shù)，合成天線的長度等于每個距離上發(fā)射波束的線性寬度。在這種情況下，將合成孔徑天線陣列的各點處所接收的相參信號進行積累。注意，非聚焦型合成天線的橫向線性分辨力與實際天線孔徑大小無關(guān)，采用短的波長可改善橫向距離分辨力。所需的處理就是要對SAR天線在每一位置上所接收到的信號進行相位調(diào)整，使這些信號對于一個給定的目標來說是同相的。本節(jié)討論的目的是在信號處理器之前的雷達系統(tǒng)的框圖，并描述了框圖及其若干的變異，目的是說明單獨采用合成孔徑形成技術(shù)與同時采用合成孔徑形成技術(shù)和脈沖壓縮對雷達系統(tǒng)收發(fā)部分的主要影響。若同時使用合成孔徑形成和脈沖壓縮技術(shù)，就要用頻移振蕩器（FDO）以得到所希望的波形。這樣，使最后的模糊函數(shù)可以寫成兩項的乘積，一項為距離分辨力，另一項為方位分辨力。S(t)通過這個匹配濾波器的運算由下式給出，即 （）式中，*表示復共軛；表示從雷達天線到欲計算其反射率的一個特定點的距離。在某些情況下，模糊函數(shù)不只在一個點上有峰值。g的自相關(guān)函數(shù)是距離差的函
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