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第一章绪论合成子独状锬D饧际跫捌湟庖雷达是集中了现代电子科学技术各种成就的高科技系统。雷达系统模拟是根据建立的雷达系统模型,复现雷达系统的动态工作过程。具体的说,模拟的对象是雷达系统,包括雷达本身布叭砑、雷达目标及目标环境;模拟的方式是复现蕴含雷达目标及目标环境信息的雷达回波信号,这里所说的“复现”就是重现雷达回波信号的产生、传递、处理等动态过程。从时间关系上看,就是重现一个随机的时间序列。在目前的雷达系统中,合成孔径雷达已经成为了不容忽视的一个重要类别。合成孔径雷达系统是利用目标与雷达的相对运动通过单一阵元来完成空间采样的,以单阵元在不同相对空间位置上所接收的回波时间采样序列去取代由阵列天线所获取的波前空间采样集合。利用目标与雷达相对运动形成的轨迹来构成一个合成孔径以取代庞大的阵列实孔径,而能保持优异的角分辨力,且从潜在意义上说,其方位分辨力与波长和斜距无关,是雷达成像技术的一个飞跃,因而具有巨大的吸引力,特别是对于军事应用来说。因此,合成孔径雷达恢笔抢状锍上窦际醯闹髁鞣较颉:⒄估蹋劢故胶铣煽拙独状锏诙兰臀迨甏年拢拦鶪詈焦镜腸ⅱ鬸ü岳状锘夭ㄐ藕诺亩嗥绽掌德的分析,首次提出通过合成孔径可以得到比较高的雷达方位向分辨率。年,美国大学的畇鬷热擞没豿波段相干脉冲雷达对地面和海面的反射信号进行了研究,给出了实验性的非聚焦合成孔径雷达的条带图像,标志着第一个合成孔径雷达的演示试验系统的诞生。年拢琈笱У膚荆】二维脉冲压缩图卜铣煽拙独状锏睦砺勰P
合成子独状锬D獾墓谕庀肿笛槭已兄瞥晒α藊波段雷达和光学处理器,经飞行试验得到了世界上第一幅完全聚焦的条带式正侧视枷瘢谝惶ê铣煽拙独状锏恕4哟撕铣煽径雷达原理和技术逐渐被人们认识,合成孔径模拟技术也随之蓬勃发展起来。由于合成孔径雷达在遥感方面的独特优势,使得它得到了广泛的应用。但由于上窆嗟囊览祍传感器和地物的反射特性,因此所成图像也仅限于某一时刻、波长、极化、特定地点等。并且从发射微波信号到图像生成这一系列过程中,有大量工作是要在空中完成,由于仪器设备和处理技术的限制,在每一个环节上都可能会产生难以预料的系统误差和随机误差。鉴于此,大量结合计算机模拟技术、地物散射特性、上窕恚岢霾⒔⒓扑慊D鈙系统的集成框架,利用集成系统能够在不同入射方式、波长、极化方式,以及植被生长、地物变化的不同阶段进行动态、实时的生成D馔枷竦姆椒ň驮杏了。从而在一定程度上可以取代外业实验工作,节省获取雷达图像的时间和开销,避免由于错误决策和操作所带来的风险。哪D獍礁龇矫妫和枷衲D夂拖低衬D狻M枷衲D夤匦牡氖悄勘昴型和后向散射模型,用来提供地面目标的典型枷瘛2捎玫姆椒ㄓ校豪孟有的机载荨⒉捎梅植际侥勘辍⒉捎眉虻サ募负翁濉O低衬D夤匦牡氖抢达系统以及相应的处理算法和模块,是设计和开发墓ぞ撸美慈范ㄏ低车关键参数和预测系统的性能。合成孔径雷达系统模拟技术的优点是显而易见的,全面:系统级模拟,可检验整个系统的运行状况及性能;灵活:系统参数可任意改变;经济:在实验室就可以进行,无需实测飞行,节约成本;在合成孔径雷达发展早期,由于计算机技术的限制,无法对合成孔径雷达进行系统的模拟,人们靠零散的、局部的分析方法来分析、研制合成孔径雷达。这种方法不仅效率低、费用高,而且无法将整个雷达当作一个完整的系统来分析。八十年代以来,随着微电子技术、计算机技术的高速发展,计算机速度的提高和存储空间的扩展,使得计算机模拟技术迅速发展起来。在合成孔径雷达发展的最初阶段,研究项目主要受美国国防部的资助,研究电子科技大学硕士学位论文
领域主要是军事领域。二十世纪七十年代初,美国宇航局主持了一些合成孔径雷达系统的研制,主要研究单位有密执安环境研究所和喷气推进实验室取4哟撕铣煽拙独状镆脖挥τ糜谛矶嗝裼昧煊颉S氪送保渌一些国家和国际组织,如前苏联、欧盟、日本、加拿大、中国等都着手发展各自的合成孔径雷达计划。为了提高系统可靠性,降低系统开发成本,合成孔径雷达每一次重大革新都推动了模拟技术的进一步发展。年彰拦晒Ψ⑸淞艘豢旁赜蠰波段合成孔径雷达的卫星曛咀判窃睾铣煽拙独状锒缘厍蚪形⒉ǔ上窆鄄獾目J肌K谠诵期间获得的数据和系统参数经常被人们用于系统的开发和图像模拟中,特别是推动了人们对海洋的模拟和研究。其后,美国通过航天飞机分别于年、年将狝、,为多频多极化的研究提供了大量的数据,同时也促进了极化模拟技术和相关极化算法的随着模拟技术的不断成熟和模拟手段的不断提高,在,,一和眘一⑸渲埃嗣抢胹,虯尚型枷袷荩对这些雷达系统参数、成像算法以及未来的应用场景和领域进行了详细的模拟研究,比较和预测结果促进了这些卫星研制的进程。年至年,欧洲空间局⑸⑹乱