【摘 要】
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合成孔径雷达(SAR)是二战后发展起来的一种成像雷达,具有全天候、全天时、远距离和高分辨成像的能力,是雷达技术的一个重要分支,在国内外雷达界倍受重视,是雷达领域研究的热
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合成孔径雷达(SAR)是二战后发展起来的一种成像雷达,具有全天候、全天时、远距离和高分辨成像的能力,是雷达技术的一个重要分支,在国内外雷达界倍受重视,是雷达领域研究的热点,应用范围十分广泛。当工作在VHF频段时,SAR信号呈现出穿透地表植被甚至穿透地表土壤的能力。为此,低频SAR系统无论是在民用中的农作物长势监测、地表植被和生物量调查中,还是在军事中的反伪装侦察、地下埋藏物(例如地雷)的侦察中都有非常重要的应用。但VHF SAR的成像易受到信号传播路径上各种媒质的作用,本文主要研究地表特性和电离层特性对SAR成像的影响,主要完成的工作有三部分:1.第一部分完成合成孔径雷达RD算法和CS算法的成像仿真;用CS算法实现了加拿大RADARSAT卫星的实测SAR数据成像;基于CS算法提出一种估计SAR多普勒模糊数(DAN)的新方法:将DAN的变化与描述图像清晰度的评价函数联系起来,通过观察所得图像的熵或方差随DAN值的变化,找到最小熵或最大方差时所对应的DAN,即为正确的值。并用RADARSAT的数据进行了验证。2.第二部分研究电磁波在分层媒质和有耗媒质中的传播,完成VHF超宽带SAR对地下目标的成像仿真,分析电磁波在分层媒质中的折射和有耗媒质的色散、衰减对雷达信号的作用从而对SAR图像的影响,主要的影响有:折射效应引起图像位置偏移、衰减效应引起的距离向旁瓣升高和方位向主瓣展宽、色散效应引起的距离向旁瓣不对称等。3.第三部分研究电离层对工作在低频段的星载SAR成像的影响,主要分析由电磁波在电离层中的传播时延引起的图像位置偏移和由电离层的色散效应导致的距离向分辨率下降问题。在此基础上做了SAR成像的模拟仿真,结果表明:雷达工作频率、带宽以及路径电子总量TEC是影响成像质量的决定因素。在一定的电离层条件下,工作频率越低,信号带宽越大,图像偏移和分辨率降低越严重。
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