新体制SAR系统及其信号处理

新体制合成孔径雷达（SAR）技术是一门先进的 雷达技术。李兴广、陈磊、赵爽、陈殿仁、张乐乐著 的《新体制SAR系统及其信号处理》重点介绍两种新 体制SAR：星载MIMO SAR和机载前视SAR系统，阐述了 这两种SAR系统的基本原理、组成部分及成像算法。 全书共分为7章，包括新体制SAR的研究背景和意义、 传统SAR原理及成像算法、星载多通道SAR成像系统、 星载混合相控阵MIMOSAR成像系统、基于星载HPMSAR 的二维DBF处理技术、基于星载HPMSAR的多通道混合 信号处理技术、机载前视SAR成像系统及算法。本书 是作者和课题组从事新体制SAR技术研究工作的经验 和总结，力求体现设计性、实用性和创新性。 本书主要读者对象为从事新体制SAR系统及其相 关领域研究、设计、制造的科研人员、工程技术人员 和教学工作者。

1 新体制SAR的研究背景和意义 1.1 SAR研究热点和难点 1.1.1 新体制SAR论证 1.1.2 新体制和特殊应用条件下的成像 1.1.3 SAR图像处理 1.1.4 运动目标检测与成像 1.1.5 1SAR运动补偿与成像 1.1.6 SAR的干扰和抗干扰 1.2 新体制SAR的发展 2 传统SAR原理及成像算法 2.1 SAR成像原理 2.2 SAR回波信号模型 2.3 RD算法原理 2.3.1 RD算法的距离向处理 2.3.2 距离徙动校正处理 2.3.3 RD算法的方位向处理 2.4 SPECAN算法原理 2.4.1 Dechirp处理和频谱分析方法 2.4.2 SPECAN算法的方位向处理 2.5 CS算法原理 2.5.1 方位向FFT 2.5.2 ChirpScaling处理 2.5.3 距离向处理、距离徙动校正 2.5.4 相位残差补偿、方位压缩 2.5.5 方位向IFFT处理 3 星载多通道SAR成像系统 3.1 引言 3.2 合成孔径雷达对系统的要求 3.2.1 SAR基本原理 3.2.2 SAR测绘带宽与分辨力分析 3.2.3 SAR对天线特性的要求 3.2.4 SAR信号处理方法 3.3 传统多通道SAR成像系统 3.3.1 俯仰向多通道SAR系统 3.3.2 多相位中心方位多波束SAR系统 3.3.3 四元矩形阵列SAR系统 3.3.4 小结 3.4 相控阵SAR成像系统 3.4.1 星载宽带相控阵SAR成像系统 3.4.2 相控阵SAR成像系统的信号处理技术 3.5 MIMOSAR成像系统 3.5.1 MIMO雷达的基本原理 3.5.2 MIMOSAR系统配置 3.5.3 MIMOSAR宽带正交波形设计 3.5.4 MIM0SAR宽测绘带高分辨力成像处理技术 3.6 本章小结 4 星载混合相控阵MIMOSAR成像系统 4.1 引言 4.2 HPMSAR系统设计 4.2.1 HPMSAR的基本原理 4.2.2 HPMSAR天线发射方向图设计 4.2.3 HPMSAR模糊函数 4.2.4 HPMSAR宽带正交波形分析 4.3 多功能HPMSAR成像模式分析 4.3.1 HPMSAR系统多任务实现 4.3.2 连续模式HPMSAR成像系统 4.4 HPMSAR系统参数选择 4.4.1 接收天线设计 4.4.2 发射天线设计 4.4.3 PRF选择 4.4.4 性能参数 4.4.5 HPMSAR系统的天线设计流程 4.5 本章小结 5 基于星载HPMSAR的二维DBF处理技术 5.1 引言 5.2 系统预处理技术中需解决的问题 5.2.1 方位模糊 5.2.2 距离模糊 5.2.3 距离模糊与方位模糊的限制关系 5.2.4 信号混叠 5.2.5 高程空变 5.3 距离向DBF 5.3.1 工作原理 5.3.2 信号模型 5.3.3 距离向多通道成像处理方法 5.3.4 距离向DBF成像处理流程 5.3.5 仿真实验验证 5.4 方位向DBF 5.4.1 工作原理 5.4.2 信号模型 5.4.3 方位向多通道成像处理方法 5.4.4 仿真实验验证 5.5 基于多维波形编码技术的二维DBF处理技术 5.5.1 工作原理 5.5.2 仿真实验验证 5.6 本章小结 6 基于星载HPMSAR的多通道混合信号处理技术 6.1 引言 6.2 系统回波信号模型 6.3 系统采样频率 6.3.1 有效相位中心与有效样本位置 6.3.2 传统均匀采样情况 6.3.3 均匀采样的特殊情况 6.3.4 采样频率 6.4 方位向多通道预滤波方法 6.4.1 工作原理 6.4.2 矩阵求逆法 6.4.3 投影法 6.4.4 传统NULL-Steering方法与多通道预滤波方法的比较 6.4.5 非带限信号引起的方位模糊 6.4.6 仿真分析 6.5 多通道混合信号处理技术 6.5.1 系统分析 6.5.2 系统流程 6.5.3 仿真分析 6.6 本章小结 7 机载前视SAR成像系统及算法 7.1 引言 7.2 前视SAR静止目标回波数学模型 7.2.1 前视成像系统几何模型 7.2.2 回波信号方位向特性 7.3 基于RD的前视SAR静止目标成像算法研究 7.3.1 方位向调频率 7.3.2 前视SAR距离多普勒(RD)算法 7.3.3 成像区域大小和成像分辨力分析 7.4 改进的ECS成像算法 7.4.1 算法过程推导 7.4.2 成像仿真 7.5 图像清晰度提高方法 7.6 本章小结 参考文献