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合成孔径雷达原理

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合成孔径雷达原理

合成孔径雷达原理

合成孔径雷达原理合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar， SAR）是一种通过合成长天线来实现高分辨率雷达成像的技术。

它利用雷达信号的相位信息和干涉技术，可以在地面上合成一条长天线，从而实现高分辨率的成像。

合成孔径雷达具有全天候、全天时、高分辨率和独立于天气的特点，因此在地质勘探、军事侦察、环境监测等领域有着广泛的应用。

合成孔径雷达的原理是利用飞行器、卫星等平台通过发射雷达信号并接收回波，然后利用信号处理技术进行合成孔径成像。

一般来说，合成孔径雷达通过多次发射雷达信号，并在不同位置接收回波，然后利用这些回波数据进行处理，最终得到高分辨率的雷达图像。

这种成像技术可以克服传统雷达受天线尺寸限制而无法获得高分辨率图像的问题，因此在远距离观测和高分辨率成像方面具有显著的优势。

合成孔径雷达的成像原理是通过利用多个回波数据进行信号处理，从而合成一条长天线，实现高分辨率的成像。

在这个过程中，需要对回波数据进行时域和频域处理，包括距离压缩、运动补偿、多普勒频率补偿等。

这些处理步骤可以有效地提高合成孔径雷达的成像质量，同时也增加了数据处理的复杂性。

合成孔径雷达的原理是基于雷达信号的相位信息和干涉技术，通过合成长天线实现高分辨率的成像。

在信号处理方面，合成孔径雷达需要进行大量的数据处理和计算，因此对计算能力有着较高的要求。

同时，合成孔径雷达还需要考虑平台运动对成像质量的影响，需要进行运动补偿和多普勒频率补偿等处理，以保证成像的准确性和稳定性。

总的来说，合成孔径雷达是一种利用合成长天线实现高分辨率雷达成像的技术，具有全天候、全天时、高分辨率和独立于天气的特点。

它的原理是利用雷达信号的相位信息和干涉技术，通过多次发射雷达信号，并在不同位置接收回波，然后利用信号处理技术进行合成孔径成像。

合成孔径雷达在地质勘探、军事侦察、环境监测等领域有着广泛的应用前景，是一种非常重要的遥感成像技术。

合成孔径雷达通俗原理

合成孔径雷达通俗原理

合成孔径雷达通俗原理合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）是一种利用雷达技术进行成像的高精度遥感技术。

它可以在任何天气条件下，通过对地面反射的雷达波进行处理，获取地面的高分辨率图像。

合成孔径雷达的原理是利用雷达波在地面反射后的回波信号，通过对多次回波信号进行处理，得到高分辨率的图像。

合成孔径雷达的原理可以简单地理解为：通过对多次雷达波的回波信号进行处理，相当于将多个雷达波的信号合成为一个大的雷达波信号，从而达到提高雷达分辨率的目的。

这种处理方法类似于摄影中的“合成焦距”技术，即通过多次拍摄同一场景，将多张照片合成为一张高清晰度的照片。

合成孔径雷达的成像过程可以分为三个步骤：发射雷达波、接收回波信号、信号处理。

首先，雷达发射一束高频电磁波，这些电磁波在遇到地面物体时会被反射回来，形成回波信号。

接着，雷达接收这些回波信号，并将它们存储下来。

最后，通过对这些回波信号进行处理，得到高分辨率的图像。

在信号处理过程中，合成孔径雷达会对多次回波信号进行处理，从而得到高分辨率的图像。

这种处理方法可以通过两种方式实现：一种是通过改变雷达与地面物体之间的距离，从而得到不同的回波信号；另一种是通过改变雷达发射的电磁波的频率，从而得到不同的回波信号。

这些回波信号经过处理后，可以得到高分辨率的图像，从而实现对地面物体的高精度成像。

总之，合成孔径雷达是一种利用雷达技术进行高精度遥感成像的技术。

它可以在任何天气条件下，通过对地面反射的雷达波进行处理，获取地面的高分辨率图像。

合成孔径雷达的原理是利用雷达波在地面反射后的回波信号，通过对多次回波信号进行处理，得到高分辨率的图像。

这种处理方法类似于摄影中的“合成焦距”技术，即通过多次拍摄同一场景，将多张照片合成为一张高清晰度的照片。

合成孔径雷达成像原理

合成孔径雷达成像原理

合成孔径雷达成像原理合成孔径雷达成像原理的关键在于利用合成孔径来实现长波长雷达的高分辨率成像。

在传统的雷达成像中，由于天线尺寸受限，波长较长，因此分辨率较低。

而合成孔径雷达则通过合成长孔径的方式，实现了高分辨率的成像。

合成孔径雷达成像的基本原理是通过飞行器或卫星在运动过程中，利用合成孔径雷达系统对目标进行多次回波信号的接收。

这些回波信号经过处理后，可以得到高分辨率的雷达图像。

合成孔径雷达成像的分辨率与合成孔径的长度成正比，因此可以实现远比实际天线尺寸更高的分辨率。

合成孔径雷达成像原理的关键技术包括回波信号的相干积累、多普勒频率调制、运动补偿等。

其中，相干积累是合成孔径雷达成像的核心技术之一。

相干积累通过对多次回波信号进行相干叠加，从而增强了信号的强度，提高了成像的信噪比，实现了高分辨率的成像。

另外，多普勒频率调制也是合成孔径雷达成像的重要技术之一。

在飞行器或卫星运动过程中，目标的多普勒频率会发生变化，因此需要对回波信号进行多普勒频率调制，以实现运动补偿，保证成像的准确性和稳定性。

总的来说，合成孔径雷达成像原理是利用合成孔径来实现对地面目标的高分辨率雷达成像。

它通过相干积累、多普勒频率调制等关键技术，实现了高分辨率、高精度的雷达成像。

合成孔径雷达成像技术在军事侦察、地质勘探、环境监测等领域具有广泛的应用前景，对于提高雷达成像的分辨率和准确性具有重要意义。

在实际应用中，合成孔径雷达成像原理需要综合考虑飞行器或卫星的运动轨迹、目标的特性、信号处理算法等多个因素，才能实现高质量的雷达成像。

因此，对合成孔径雷达成像原理的深入研究和技术创新具有重要意义，可以进一步推动雷达成像技术的发展和应用。

合成孔径雷达sar孔径合成原理

合成孔径雷达sar孔径合成原理

合成孔径雷达sar孔径合成原理合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，简称SAR）是一种利用雷达原理进行成像的技术。

它通过利用雷达的回波信号进行数据处理，实现高分辨率、大覆盖面积的地面成像。

而SAR的核心技术之一就是孔径合成原理。

孔径合成原理是利用雷达的运动产生的多个回波信号进行合成，从而得到高分辨率的成像。

与传统雷达不同，SAR的发射器和接收器不是静止不动的，而是在飞机、卫星等平台上运动。

正是因为这种运动，SAR能够利用多个回波信号进行合成，达到提高分辨率的效果。

SAR的孔径合成原理可以通过以下几个步骤来解释：1. 发射信号：SAR首先向地面发射一束射频信号。

这个信号在空中传播并与地面物体相互作用后，会产生回波信号。

2. 接收信号：接下来，SAR接收器会接收到地面反射回来的回波信号。

这些信号包含了地面物体的散射特性，可以提供有关地面物体的信息。

3. 信号处理：接收到回波信号后，SAR会对这些信号进行处理。

首先，对回波信号进行时域压缩处理，以减小信号的时延。

然后，对压缩后的信号进行频域处理，通过傅里叶变换等算法，将信号转换为频域数据。

4. 孔径合成：在信号处理的过程中，SAR会利用雷达平台的运动信息，将多个回波信号进行合成。

SAR的雷达平台在运动过程中，相当于一个虚拟的大孔径天线，可以接收到多个不同位置的回波信号。

通过对这些信号进行合成处理，可以得到高分辨率的成像结果。

5. 成像显示：最后，SAR将合成后的信号进行成像显示。

利用合成的回波信号，SAR可以得到高分辨率、清晰度高的地面图像。

这些图像可以用于地质勘探、军事目标识别、环境监测等领域。

需要注意的是，SAR的孔径合成原理要求雷达平台在运动过程中保持稳定，并且要有较高的精度。

这样才能保证合成后的图像质量。

此外，SAR的孔径合成原理也要求对回波信号进行准确的处理和合成算法。

只有在合适的处理和算法下，才能获得理想的成像结果。

合成孔径雷达成像原理

合成孔径雷达成像原理

合成孔径雷达成像原理合成孔径雷达成像原理：1.什么是合成孔径雷达成像原理合成孔径雷达成像原理（Synthetic Aperture Radar Imaging Principle, SAR）是一种利用雷达波的时间延迟和方位变化来绘制距离低的地表和海洋以及地表以下结构的高空视觉成像技术。

SAR可以利用天空中的大型雷达天线，在宽波束角度范围内，以较高的分辨率观测大范围，并收集目标表面的反射型数据，从而生成高分辨率的图像。

2.合成孔径雷达成像原理的工作原理合成孔径雷达成像工作原理：SAR通过利用雷达信号的时间延迟和方位变化特性产生三维立体成像，具有通过黑暗和雾霾等自然环境条件下实现远距离搜索能力的能力。

其工作原理是在搜索模式下，当搜索卫星移动时，雷达发射一个固定射程和脉冲宽度的信号，在接收卫星接收反射回来的信号后，将它们不断地积累，并在特定角度上重新组合，通过特定的运算方式，从接收的延迟和方位信息中提取出最终的立体成像信息。

3.合成孔径雷达成像技术的优势（1）合成孔径雷达成像技术有效规避地形引起的多普勒距离差，可以获得极高的空间分辨率，从而使用户能够观测到精细物体。

（2）成像效果通常比正常的视觉监测方式更好，例如采用毫米波实现的极高分辨率。

（3）雷达信号非常稳定，因此可以在恶劣的气象条件下，如夜间、降雨、沙尘天气和视线有阻断，进行智能监控。

（4）合成孔径雷达具有良好的无损评估能力，可以直接观测广泛特征，如植被、水体状况、根系活动等，以进行环境指示和监测。

4.合成孔径雷达成像技术的应用（1）用于地理学应用领域：主要用于测量和映射地表特征，改善地形图以及研究地形引起的物理变化，海底特征映射，土地利用，岩溶地貌和植被的反射特性，全球变化检测等。

（2）用于航特：可以用于无人机指导，航行安全等工作，在水色监测中，可以检测海洋的水深，使用户的航行更加安全、可靠。

（3）用于监控：可以识别和定位已知的移动目标，并将移动目标的信息当成可视化的图像，以识别和定位未知的移动目标，进行导航、监测和预警，实现全天候智能监控功能。

合成孔径雷达原理

合成孔径雷达原理

合成孔径雷达原理合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，简称SAR）是一种利用合成孔径技术获取地面目标信息的雷达系统。

合成孔径雷达通过利用雷达与飞行器（如卫星、飞机等）的运动合成一个大孔径，在距离上实现超分辨能力，从而实现对地面目标的高分辨率成像。

合成孔径雷达的工作原理如下：首先，发射器发射一束雷达波束，并接收目标反射回来的信号。

接收到的信号经过放大和混频等处理后，得到一连串雷达回波数据。

然后，这些回波数据被存储下来。

为了实现合成孔径雷达的高分辨率成像，需要通过飞行器的运动合成一个大孔径。

首先，飞行器沿着固定轨迹匀速飞行，在飞行的过程中，持续接收并记录目标的回波数据。

这些回波数据来自不同位置、不同时间上的目标反射。

在数据处理阶段，首先根据飞行器的速度和航向信息对回波数据进行校正，以消除因飞行器运动而引入的效应。

然后，将校正后的回波数据进行时域信号处理，如滤波、相位校正等。

接着，利用这些回波数据，进行合成孔径处理。

合成孔径处理的目标是将由不同位置和时间上的多个小孔径雷达所获取的回波数据合成为一个大孔径。

通常采用的方法是将这些回波数据叠加在一起，通过加权平均的方式获取高分辨率成像结果。

加权的原则是使得距离较远的目标点，其在不同位置和时间上的回波数据相位一致，从而进行叠加时能够增强目标特征。

最后，根据合成孔径雷达的系统参数和地面场景的需求，进行进一步的数据处理，如图像去噪、图像增强等操作，得到清晰的高分辨率合成孔径雷达图像。

总之，合成孔径雷达通过利用合成孔径技术，通过飞行器的运动合成一个大孔径，实现了对地面目标的高分辨率成像。

这种雷达系统在军事、航空、地质勘探等领域具有广泛的应用前景。

合成孔径雷达原理

合成孔径雷达原理
合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，简称SAR）是一种利用计算机合成宽波束照片质量的雷达。

合成孔径雷达工作原理是通过天线阵列或天线上的高速振动装置连续发射短脉冲，然后接收被地面或目标反射回来的雷达信号。

接收的信号会通过相位稳定的混频器进行频率转换后，经过有限带宽宽余滤波器滤波。

滤波后的信号通过采样器进行模数转换，并送往数字信号处理单元。

接收到的一系列回波信号通过复杂的信号处理算法进行时频分析，并利用相位、幅度和频率信息进行高精度的距离测量和目标成像处理。

由于合成孔径雷达所接收到的信号来自不同的角度和瞬时位置，经过处理后就能够形成一个综合的、高分辨率的二维或三维雷达图像。

合成孔径雷达工作的基本原理是以一个相对较小的发射天线，通过采集和处理多个脉冲零散的数据，综合形成一个较长的虚拟天线，从而获得较高的方位分辨率。

这种虚拟天线的长度等于所有采集的零散数据的长度之和。

合成孔径雷达在成像质量方面优于传统雷达，主要因为它能够获得较高的方位分辨率。

通过相位偏移校正技术，合成孔径雷达能够消除多普勒频移引起的模糊和模糊，从而获得高质量的雷达图像。

此外，合成孔径雷达还具有对目标进行全天候、全地形、长距离的监测能力。

综上所述，合成孔径雷达通过计算机处理和合成多个零散数据，形成一个虚拟天线，从而获得高分辨率和高质量的雷达图像。

这使得合成孔径雷达在航空、航天、地质勘探等领域具有重要应用价值。

合成孔径雷达原理


04
在 很小的条件下，取前三项即可。
01
那么，
02
回波信号的相位谱为：
03
§2 从频谱分析、相关、匹配角度看合成孔径原理
地面上有二个点目标p1、p2，它们与飞行航向的垂直斜距相同，均为R0，二者所处方位不同。在x方向的坐标分别为x1、x2。
p2(x2)
p1(x1)
R0
θr
x
x=0 t=0
x=Ls
f0
0
t
Ts/2
Ts
回波信号的Doppler带宽为： ，Ts是合成孔径时间。
01
p1、p2的区别 多普勒频率变化过程的起始点和终点不同。
02
设p1的回波信号的多普勒频率变化过程起始点为 ；
03
目标p2和p1的直线距离为： ，则p2的回波信号多普勒频率变化的起始点为：
01
引入方位分辨参数
由于
有：
02
03
04
如果va固定，则方位分辨力要求越高，fr 的下限越大 大的Doppler带宽。
有：
在一个重复周期内前进的距离不能大于一个分辨单元 。
05
06
SAR的脉冲工作方式也会带来方位模糊。 在合成孔径长度Ls内， 由于真实小天线脉冲 工作结果，形成一种 类似于双程相移的线 阵天线。 式中2N+1表示合成孔径时间 内雷达发射的脉冲个数；Δx 为真实小天线发射脉冲的间
第一章
合成孔径雷达原理
§1 合成孔径雷达原理
机载合成孔径雷达的几何关系如图所示：
W
h
θr
Ls
W
R0
θr
θα
x
p
Lmax
R
R0
Lmin

合成孔径雷达的工作原理

合成孔径雷达的工作原理
合成孔径雷达（SAR）是一种重要的雷达技术，用于获取高分辨率和全天候的
雷达影像。

其工作原理基于雷达波的合成孔径处理和图像重建算法。

合成孔径雷达利用机载或航天器上的雷达系统发射脉冲波束，这些波束被地面、海洋或其他目标物体反射回来。

传统的雷达根据收到的回波信号的时间来测量目标物体的距离。

然而，SAR利用合成孔径处理技术将多个回波信号合成为一幅高分
辨率图像。

在合成孔径雷达中，雷达系统以高速度沿着轨迹移动，通过不断接收目标的回
波信号。

这些回波信号中包含有关目标反射特性和其与雷达的相对位置的信息。

随着雷达系统的移动，不同位置上接收到的回波信号时间会有微小差异，形成相移。

合成孔径雷达利用这些相移信息，通过数学算法将多个回波信号叠加在一起，构建出一幅高分辨率的雷达影像。

图像重建算法是合成孔径雷达的关键部分。

通过应用一系列信号处理和滤波算法，目标物体的回波信号被提取并转换为像素级的图像。

这些算法能够抵消地球曲率、地形起伏和传播介质的影响，从而产生准确的图像。

合成孔径雷达在很多领域有广泛应用。

它可以用来监测地表的变化，例如土地
利用变化、冰川融化、森林覆盖等。

此外，SAR还可用于军事侦察、天气预测、
航海导航等领域。

总结而言，合成孔径雷达通过合成孔径处理和图像重建算法，能够获取高分辨
率和全天候的雷达影像。

它的工作原理基于多普勒频移和相移，通过精确处理和叠加回波信号，构建出准确的图像，为地质、环境和军事等领域提供了重要的数据支持。

干涉合成孔径雷达工作原理

干涉合成孔径雷达工作原理干涉合成孔径雷达 (InSAR) 是一种利用雷达技术进行地表观测的方法，它可以提供高分辨率和高精度的地表形变监测数据。

干涉合成孔径雷达是通过组合多幅雷达成像数据来实现对地表物体的三维形变监测的一种技术方法。

本文将从干涉合成孔径雷达的基本工作原理、数据处理途径和应用领域等方面进行详细阐述。

一、干涉合成孔径雷达的基本原理1. 雷达成像原理雷达成像是通过雷达系统向地面发射微波信号，然后接收并记录被地表和地下物体反射回来的电磁波信号，利用这些信号来获取地表的形貌、结构和运动等信息。

雷达成像的分辨率取决于发射的微波波长和天线的尺寸，而干涉合成孔径雷达利用了多个雷达成像数据进行合成，从而能够实现更高分辨率的地表监测。

2. 干涉合成孔径雷达原理干涉合成孔径雷达是通过将两次雷达成像的相位信息进行比较，从而获得地表的形变信息。

当两次成像的微波信号经过地面某一点时，如果该点发生了形变，其返回的信号相位也会发生变化。

通过对这种相位变化进行分析，可以获得地表的形变信息。

这里是关于相位信息的描述。

二、干涉合成孔径雷达数据处理方法1. 干涉图生成需要获取两幅雷达成像数据，并进行预处理，包括辐射校正、大气校正等。

然后，将这两幅成像数据进行配准，形成一幅干涉图。

干涉图中的每个像素点都对应着地表上某一点的相位信息，通过分析这些相位信息可以得到地表的形变信息。

2. 形变监测在获得干涉图之后，可以通过不同的方法来提取地表的形变信息。

一种常用的方法是通过相位解缠，将干涉图中的相位信息转换成地表高程信息，从而实现地表形变的监测。

通过这种方法，可以实现对地表形变的高精度监测。

三、干涉合成孔径雷达的应用领域1. 地质灾害监测利用干涉合成孔径雷达技术可以实现对地表形变的实时监测，对地质灾害如山体滑坡、地裂缝等进行监测和预警，为减灾和救灾工作提供重要参考。

2. 地壳形变研究干涉合成孔径雷达可以用来监测地壳形变，包括地震引起的地表形变、地壳运动等，为地震研究、地震危险性评估提供重要数据支持。

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2 2π va (t − t a ) 2 Φ3 = − λR 0
x a = va t
x p = va t 0
最重要的相位项 随时间呈平方律变化的二次相位项 那么回波的瞬时频率为：
2 2 4π R 0 2π va (t − t 0 ) 2 2va 1 d ft = − (t − t 0 ) ω t = f0 − 2π dt λ λR 0 λR 0
a(t) S(ωt ) = Ka
S(ω ) =
1 ω rect ∆ω Ka
回波信号的相位谱为：
ω2 π Φ (ω ) = − + 4π K a 4
§2 从频谱分析、相关、匹配角度看合成孔径原理 从频谱分析、相关、 地面上有二个点目标p 地面上有二个点目标p1、p2，它们与飞行航向的垂 直斜距相同，均为R ，二者所处方位不同。在x 直斜距相同，均为R0，二者所处方位不同。在x方 向的坐标分别为x 向的坐标分别为x1、x2。
发射信号相位 （线性相位） t0
t 0
回波信号相位
t 0 − Ts 2
t0
t 0 + Ts 2
t
（二次相位）
点目标p引起的Doppler有一个范围，以 点目标p引起的Doppler有一个范围，以 t = t 0 为中 心向正负两方向变化。当 t = t 0 时，天线位置正好 f d = 0 ；在 t = t 0 处在p 处在p点与航线的垂直斜距点 时刻以前，t − t 0 < 0 f d > 0，其最大值发生在：
Ls / 2 Ts t = t0 − = t0 − va 2
Ls为p点所在位置的合成孔径长度，Ts为合成孔径 点所在位置的合成孔径长度，T 时间。此时的Doppler频移为： 时间。此时的Doppler频移为：
2 2 2 2va Ls 2va Ls 2va Ts f d1 = − − t0 = ⋅ = ⋅ t0 − λR 0 2va λ R 0 2va λ R 0 2
2R (x a − x p ) 2 0 0 s r (t) = Re Kσ exp jω t − − c cR 0
c 2R 0 c cR 0
归一化以后有： 这里，
s r (t) = e jω t ⋅ e
−j
4π R 0
其半功率点宽度均为： ∆f 度成反比，即
∆f = f d1 − f d2
1 ，带宽与脉冲宽 Ts
1 ≥ Ts
即
2va 1 ∆x = λR 0 Ts ∆x=
λR 0 1
2va Ts ⋅
=
λR 0
2Ls
设单个天线方位向孔径为D 设单个天线方位向孔径为Dx，则
Ls =
λR 0
Dx
1 δ s = ∆x = D x 2
∆x ∆t = t 2 − t1 = va
因为v 是常数，所以如果能够区分出∆ t也就是能分 因为va是常数，所以如果能够区分出∆ t也就是能分 辨∆ x 。从频域角度看：在同一时刻二个回波信号 的瞬时频率不一样，在t 的瞬时频率不一样，在t 时刻飞机的位置为 x a = va t 对于p 对于p1： f = 2va (x − x ) d1 a 1 λR 0 对于p 对于p2： f d2 = 二者之差为：
T/2 −T / 2
∫
e − jπ K a t ⋅ e jπ K a (t +τ ) dt = e jπ K aτ
2
2
T/2 −T / 2
∫
e j2π K aτ t dt = Ts
sin(π K a Tsτ ) π K a Tsτ
其输出自相关函数亦为sinc型，峰值点出现 其输出自相关函数亦为sinc型，峰值点出现 在τ = 0 ，其第一个零点发生在 π K a Tsτ1 = ±π ，即
f0是发射信号的载频，第二项就是因天线与目标相 对运动而引起的Doppler频移，即： 对运动而引起的Doppler频移，即：
2 2va fd = − (t − t 0 ) λR 0
随时间呈线性变化。
回波信号是一种线性调频信号，其调制斜率为：
2 2va ka = − λR 0
f f0
回波信号频率
ϕ
那么点目标p的回波Doppler频移的带宽为： 那么点目标p的回波Doppler频移的带宽为：
∆f d = f d1 − f d2
2 2va 2va = Ts = Ls λR 0 λR 0
由于
Ts =
Ls θα ⋅ R 0 = va va
2 2va θα R 0 2va ∆f d = ⋅ = θα λ R 0 va λ
S1 (ω ) =
Ts 2 − Ts 2
∫
e jω1 t e − jω t dt = Ts
sin[
(ω − ω1 )Ts ] 2 (ω − ω1 )Ts 2
S2 (ω ) =
Ts 2 − Ts
∫
(ω − ω2 )Ts sin[ ] 2 e jω2 t e − jω t dt = Ts (ω − ω2 )Ts 2 2
s0 (t) = Re e jω0 t
(
)
，
ω0 = 2π f 0
发射信号
回波信号：
s r (t) = Re Kσ 0e jω (t-τ 0 )
K表示由距离R及其他因素引起的对信号幅度的衰 表示由距离R 减因子，τ 减因子，τ0为信号往返延迟。 ， 2 2 2R τ0 = ( x a − x p ) = 2R 0 + ( x a − x p ) 2 τ0 = R0 + 那么， c
f d1 − f d2 2va 2va = (x 2 − x1 ) = ∆x λR 0 λR 0
2v a (x a − x 2 ) λR 0
如果能够分辨这个频率差，也就能分辨∆ 如果能够分辨这个频率差，也就能分辨∆ x 。
分辨频率或分辨时间的途径：混频和相关 混频：采用一个具有同样调频斜率的线性调频信 号作为本振信号和二个回波信号s (t)及 (t)进行混 号作为本振信号和二个回波信号sr1(t)及sr2(t)进行混 频 差频+和频信号+低通滤波 差频+和频信号+ 得到二个恒 定频率（单频）信号 p1（f1）；p2（f2）。 ）；p
那么，
S(ω ) = a(t k )e
S(ω ) 2π ⋅
− j[ω t k −Φ (t k )]
t k +∆ t k −∆
∫
e
− j[Φ ′′(t k ) 2](t − t k ) 2
dt
π
a(t k ) Φ′′(t k )
− j[ω t k −Φ (t k ) − ] 4 e
π
2 a(t k ) -j[ω t k -π K a t k - 4 ] = e Ka
相关技术
sr1(t) R11(τ) 乘法器 积分器
τ 延迟线
R11 (τ ) =
Ts 2 − Ts 2
∫
s r1 (t)s r1 (t + τ )dt =
jπ K a t 2
2
T/2 −T 2
∫
s* (t)s r1 (t + τ )dt r1
复数形式： s r1 (t) = e
R11 (τ ) =
λ
⋅e
−j
2π (x a − x p )2
λR0
2 4π R 0 2π (x a − x p ) 取实部后有： s r (t) = cos ω t − − λ λR 0
c λ= f0
这个信号的相位部分由三项组成：Φ = Φ1 + Φ 2 + Φ 3 Φ1 ：原始发射信号的一次相位（线性相位）； Φ2 ：是随R0而变的相位项，但与时间无关。对同一 ：是随R 垂直斜距的目标来讲， R0是常数，Φ2 是常数相位；
2 a
假定 t 0 = 0 +∞ jπ K t 于是有 s r (t) = a(t)e ，其频谱为： ω )= ∫ a(t)e jπ K t e-jω t dt S(
2 a
-∞
利用驻定相位原理来计算上述积分。被积函数的 相位为 Φi = ω t-π K a t 2
d Φ i = ω − 2π K a t = 0 dt
ω = 2π K a t = Φ′(t)
tk =
驻定相位点的时刻t 驻定相位点的时刻tk为：
S(ω )=
t k +∆ t k −∆
ω 2π K a
∫
a(t)e
− j(ω t −π K a t 2 )
dt
±∆ 表示驻定相位点tk附近的时刻。 表示驻定相位点t
把相位项 ω t-π K a t 在驻定相位点tk展成幂级数， 在驻定相位点t 2 用 Φ(t) 表示回波信号的相位 π K a t ，有
x
x=Ls
p2(x2) p1(x1)
f0
x=0 t=0 R0 θr 0 Ts/2 Ts t
2 2va 回波信号的Doppler带宽为： 回波信号的Doppler带宽为： f d = ∆ Ts λR 0 成孔径时间。
，Ts是合
p1、p2的区别 和终点不同。
多普勒频率变化过程的起始点
设p1的回波信号的多普勒频率变化过程起始点 为 t1 = 0 ； ∆ 目标p 目标p2和p1的直线距离为： x = x 2 − x1 ，则p2的回 ，则p 波信号多普勒频率变化的起始点为： k ) ω t − Φ (t) = ω t k − Φ (t k ) + [ω − Φ′(t k )] (t − t k ) − (t − t k ) 2 + L 2!
在 t-t k 很小的条件下，取前三项即可。
Φ′′(t k ) ω t − Φ (t) = ω t k − Φ (t k ) − (t − t k ) 2 2