SAR成像

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1.线性调频脉冲信号LFM（Linear Frequency Modulation）

LFM脉冲信号的载频在脉冲宽度范围内线性变化，因此也有更宽的带宽。S

 2.脉冲压缩

脉冲压缩的理论基础是匹配滤波。脉冲压缩后峰值对应的时刻就是回波时延。

对雷达接收的回波信号进行脉冲压缩后有两个好处：增加信噪比；压缩信号宽度。

解决了距离分辨率和探测距离之间的矛盾：提高距离分辨率，需发射窄脉冲信号（能量小，探测距离短）。用宽脉冲发射信号，保证探测距离，在接收端匹配滤波，脉冲压缩得到窄脉冲，提高距离分辨率。

从时域角度看，匹配滤波器也可以用冲激函数h(t)来表示，则上式描述的滤波器冲击响应为：

脉冲压缩的过程通常需要在零中频进行，如果不考虑器件延时t0和增益常数K，匹配滤波器的冲击响应是滤波器输入信号f(t)的共轭倒置:

3.方位向分辨率原理

方位向分辨率：当两个目标位于同一距离，而方位角不同时，可以被雷达区分出来的最小间隔。

方位向分辨率取决于天线有效波束宽度，λ/D为波束宽度，当两个目标之间的方位向距离大于天线波束宽度即可区分。

，β 为俯角，D为天线长度，H/sinβ是雷达波束中心线到地面的长度。

合成孔径雷达由于自身在方位向上的移动，在照射目标过程中合成了一个等效的大天线，从而实现方位向高分辨率。合成孔径雷达利用载体飞行过程中在不同位置接收到的信号，进行方位向脉冲压缩，以提高方位向的分辨率，以达到真实大孔径天线系统的高分辨率。

多普勒频率： 

由于雷达与目标之间有相互运动，产生多普勒效应，目标在方位向上的回波的瞬时多普勒频率为：

 在合成孔径Ts = Ls / v 这段时间内，fd 随时间呈线性变化。故可以将方位向的回波多普勒信号看作是脉宽为Ts  、多普勒中心频率为0、调频率为的线性调频信号。

合成孔径时间：

v为雷达平台速度，Ls为合成孔径长度，β 为方位向的波束宽度

多普勒带宽：

方位向的时间分辨率：

合成孔径雷达在方位向分辨率：

 4.快时间与慢时间

雷达周期性发射脉冲信号，在脉冲时间间隔内对回波进行采样。

时间量级：        采样间隔：10^-8，对应的快时间,        脉冲重复时间:  10^-3  对应的慢时间

快时间：列；慢时间：行；将一个脉冲重复时间内回波为一行，每行对应不同的PRT。快时间和慢时间在同一时间轴上的不同刻度

 5.多普勒频率

多普勒效应：雷达与目标间的相互运动使回波信号产生频移（即多普勒频率）

5.1 雷达与目标相对静止：回波与发射信号间的相位差：

5.2 目标相对雷达的径向速度为vr: 相位差为

多普勒频率：即频率差

 6.回波模型

SAR发射单脉冲信号:  ——》

回波:  ——》

正交解调：  即

 前者exp：多普勒相位项，进行方位向脉冲压缩，后者exp：相位延迟项，进行距离向脉冲压缩。

7.距离徙动矫正

距离徙动 产生原因：合成孔径雷达运动平台与目标间的相对运动，使得同一点目标在波束照射时间内两者间距离不断变化，同一点目标在雷达接收机处的回波分布在相邻的距离门中。youyu

在脉冲压缩后，脉冲峰值对应的时刻就是回波时延即对应目标距离，由于平台的运动，倒是不同慢时间时刻，同一点目标脉冲压缩后峰值不在同一时刻，慢时间域上为一条曲线。需要矫正为直线。

距离徙动补偿发生在距离多普勒域（方位向频域），在频域矫正的原因：同一距离向、不同方位向的点目标在距离多普勒域的表达式是一样的，也就是说这些点可以一起矫正。比如回波信号有M × N 个点，在时域矫正要做M × N 次矫正，而在R-D域只需要做N次，降低计算量
补偿公式：

 8.RD成像

最后

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