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目录 1

第1章　概论 1

1.1　雷达成像及其发展概况 2

1.2　雷达成像的基本原理 6

1.2.1　逆合成孔径技术 6

1.2.2　合成孔径技术 9

1.3　本书的内容安排 11

参考文献 18

第2章　距离高分辨和—维距离像 19

2.1 宽带信号的逆滤波、匹配滤波和脉冲压缩 22

2.2　线性频调信号和解线频调处理 24

2.3　散射点模型与—维距离像 30

2.3.1　单个距离单元的回波特性 30

2.3.2　距离像随转角的变化 31

2.3.3　平均距离像 32

2.4　一维距离像回波的相干积累 35

2.5.1　宽频带雷达信号的检测 39

2.5　高距离分辨雷达的检测和测高 39

2.5.2　宽频带雷达信号的测高 44

参考文献 45

第3章 方位高分辨和合成阵列 47

3.1　合成阵列的特点 48

3.1.1　实际阵列天线 48

3.1.2　合成阵列的工作方式 51

3.1.3　合成阵列的远场和近场 53

3.1.4　合成阵列的近场处理 56

3.2　运动平台的合成孔径雷达的横向分辨率 60

3.2.1　运动平台合成孔径雷达的横向分辨原理和简单分析 60

3.2.2　运动平台合成孔径雷达回波的多普勒特性 64

3.2.3　运动平台合成孔径雷达回波的匹配滤波 69

3.3　用波数域分析合成孔径雷达的横向距离分辨率 70

3.3.1　波数域的基本概念 70

3.3.2　用波数域方法重建目标横向位置 74

3.3.3　用波数域方法重建二维目标的位置 76

3.3.4　聚束模式合成孔径雷达成像的波数域分析 82

参考文献 87

第4章　合成孔径雷达 89

4.1　条带模式合成孔径雷达成像的基本原理 90

4.1.1　合成孔径雷达的系统响应函数 90

4.1.2　用时域相关法重建目标图像 92

4.1.3　距离-多普勒成像算法简介 94

4.2　合成孔径雷达在三维空间里的二维成像 98

4.2.1 三维空间数据录取、聚焦和成像的二维选择原则 99

4.2.2　合成孔径雷达的数据录取 100

4.2.3　聚焦和包络时延校正 101

4.2.4　成像平面 101

4.3　场景高程起伏引起的几何失真 103

4.4　合成孔径雷达的性能指标 105

4.4.1　合成孔径雷达的信噪比方程 105

4.4.2　地面后向散射系数σ0 109

4.4.3　点散布函数 112

4.4.4　噪声 115

4.5　合成孔径雷达的电子反对抗 118

参考文献 120

第5章　合成孔径雷达成像算法 123

5.1　距离徙动 125

5.2　距离-多普勒（R-D）算法及其改进算法 132

5.2.1　原始的正侧视距离-多普勒算法 132

5.2.2　校正线性距离走动的距离-多普勒算法 134

5.2.3　频域校正距离走动和弯曲的距离-多普勒算法 139

5.2.4　时域校正线性距离走动并频域校正弯曲的距离-多普勒算法 146

5.3 线频调变标（CS，Chirp Scaling）算法 151

5.3.1　正侧视时的线频调变标算法 151

5.3.2　大斜视情况下的非线性频调的变标算法 157

5.4　频率变标（FS，Frequency Scaling）算法 165

5.4.1　信号的距离-多普勒域分析 165

5.4.2　频率变标 169

5.4.3　距离徙动校正及压缩 171

5.5　距离徙动算法（RMA） 173

5.6　极坐标格式（PFA）算法 177

附录A　频率变标算法中式（5.121）的证明 181

参考文献 182

第6章 基于回波数据的合成孔径雷达运动初偿 185

6.1 SAR平台的运动情况 187

6.1.1　惯导系统测量的运动参数情况简介 187

6.1.2　基于单个特显点回波数据的机载SAR运动误差分析 189

6.1.3　基于实际回波数据的机载SAR运动误差估计概述 195

6.1.4　天线相位中心（APC）位置误差对回波数据影响的分析 196

6.1.5　基于多普勒参数的运动参数估计 200

6.2 多普勒参数估计 203

6.2.1　多普勒中心估计 203

6.2.2　多普勒调频率估计 204

6.3　法平面和沿航线运动误差的补偿 206

6.3.1　法平面运动误差的补偿 206

6.3.2　沿航线运动误差的补偿 208

6.4　相位梯度自聚焦（PGA）相位补偿方法 216

6.5　基于回波数据的运动补偿算法及实验结果举例 219

6.5.1 采用基于回波数据的运动补偿方法时的SAR成像算法流程 219

6.5.2　实测数据的分析和处理 220

6.5.3　几种基于回波数据的运动补偿的性能比较 223

参考文献 227

第7章　逆合成孔径雷达 229

7.1 ISAR成像的转台模型和平动补偿原理 231

7.1.1 ISAR成像的转台模型 231

7.1.2 运动目标平动补偿的原理 232

7.2 平动补偿的包络对齐 237

7.2.1 包络对齐的互相关法 237

7.2.2 包络对齐的模-2距离和模-1距离方法 240

7.2.3 包络对齐的最小熵方法 241

7.3 平动补偿的初相校正 243

7.3.1 初相校正的单特显点法 244

7.3.2 多特显点综合法 246

7.3.3 相干信号的初相校正 249

7.4 目标转动时散射点徙动的影响及其补偿 250

7.5 机动目标的ISAR成像 254

7.5.1 用波数域方法分析ISAR成像 254

7.5.2 几种不同转动情况的目标成像 258

7.6 用时频分析方法对非平稳运动目标成像 263

7.6.1 用Radon-Wigner滤波反投影成像 264

7.6.2 用最小二乘-RELAX算法对非平稳运动目标成像 272

参考文献 275

第8章 干涉合成孔径雷达 277

8.1 InSAR高程测量的基本原理 279

8.1.1 InSAR高程测量的几何原理 279

8.1.2 InSAR高程测量可以采用的工作方式 283

8.2 InSAR高程测量的过程 285

8.3 InSAR观测去相关和预滤波 290

8.3.1 空间视角去相关和预滤波 290

8.3.2 方位去相关和预滤波 295

8.4 图像配准 297

8.4.1 图像配准的几何基础 298

8.4.2 图像配准过程 301

8.5 降噪滤波 301

8.5.1 多视处理 302

8.5.2 相位滤波 303

8.6 二维相位解缠绕 307

8.6.1 路径积分和残点（residue） 308

8.6.2 分支截断方法（branch cut） 310

8.6.3 最小二乘方法 311

8.7 高程测量误差分析 315

8.8 地面动目标检测 316

8.8.1 DPCA方法的原理 318

8.8.2 干涉处理的原理 320

8.8.3 两孔径干涉的性能提高——多普勒后空时自适应处理简介 326

8.9 单脉冲ISAR 329

8.10 本章小结 334

参考文献 334