宽带宽方位波束对高分辨率SAR辐射定标的影响分析
超高分辨率机载SAR宽带激励源设计与实现
超高分辨率机载SAR宽带激励源设计与实现贾颖新;王岩飞【期刊名称】《雷达学报》【年(卷),期】2013(000)001【摘要】针对分辨率优于0.1 m的机载合成孔径雷达(SAR)系统，该文设计实现了中心频率14.8 GHz，带宽3.2 GHz的宽带线性调频(LFM)激励信号源。
详细介绍了技术方案的选择，关键技术的实现，并对产生的宽带调频信号进行了详细的测试与分析。
该信号源作为机载SAR系统中子系统的一部分，完成了飞行试验，并获得了分辨率优于0.1 m的雷达图像，验证了该方案设计和技术实现的有效性。
% We designed and implemented a wideband Linear Frequency Modulated (LFM) pulse compression exciter with 14.8 GHz carrier and 3.2 GHz bandwidth based on an ultra-high resolution airborne SAR system with a better than 0.1 m resolution. The selection of a signal generation scheme and some key technique points for wideband LFM waveform are presented in detail. Then, an acute test and analysis of the LFM signal are performed. The final airborne experiments demonstrate the validity of the LFM source, which is one of the subsystems in an ultra-high resolution airborne SAR system.【总页数】9页(P77-85)【作者】贾颖新;王岩飞【作者单位】中国科学院电子学研究所北京 100190; 中国科学院研究生院北京100049;中国科学院电子学研究所北京 100190【正文语种】中文【中图分类】TN958【相关文献】1.超高分辨率机载SAR成像算法及其GPU实现 [J], 田宵骏;梁媚蓉;毛新华2.超高分辨率机载SAR高精度子带拼接与处理方法研究 [J], 王沛;王翔宇;李宁;禹卫东;王宇3.频带合成超高分辨率机载SAR系统的相位误差校正 [J], 张梅;刘畅;王岩飞4.超高分辨率机载聚束SAR空变运动误差校正 [J], 韩冰;丁赤飚;梁兴东;李道京5.联合误差估计的机载超高分辨率SAR成像 [J], 景国彬;李宁;孙光才;邢孟道因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
方位数字波束形成SAR系统的性能分析
（ ａ ｎ ｅｅｒｈＩｓｔｔ ｏ ｌ ｔ ｎｃ ｅｈ ｏｏｙ Ｎ ｎｉｇ２０ １ ，Ｃ ｉａ Ｎ ｍｉｇＲ ｓａ ｎｔｕｅ ｆ ｅ ｒ ｉｓ ｃｎｌ ， ａｊ １０ ３ ｈｎ ） ｃ ｉ Ｅ ｃｏ Ｔ ｇ ｎ
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SAR辐射定标技术研究与应用
SAR 辐射定标技术研究与应用SAR 辐射定标技术研究与应用随着卫星遥感技术的发展，合成孔径雷达（SAR）成像技术得到了广泛的应用。
SAR 可以在任何天气条件下获取地面信息，具有高分辨率和高角分辨率等特点，因此在地质勘探、地形测绘、环境监测等领域中发挥了重要作用。
SAR 辐射定标技术是SAR 成像技术中的重要环节，主要用于消除系统和外界因素对成像效果的影响，以提高SAR 图像的质量和精度。
一、SAR 辐射定标技术的概念SAR 辐射定标技术是指针对SAR 系统接收机和发射机的参数，对SAR 图像进行校正和标定的技术手段。
SAR 辐射定标技术主要包括发射机功率、接收机增益、辐射成像几何校正、滤波器和极化校正等过程。
它主要作用于提高SAR 图像的质量和精度，以确保SAR 图像的信息准确、可靠和可比性。
二、SAR 辐射定标技术的影响因素SAR 辐射定标技术的实现需要考虑到多种影响因素，包括地球表面反射、天线模式和噪声等因素。
其中反射系数和天线模式是影响SAR 辐射定标效果的关键因素。
反射系数的大小与地表物理特性相关，天线模式则与SAR 系统的天线结构和方向特性相关。
因此，对这些参数进行准确的测量和分析，对SAR 辐射定标技术的实现至关重要。
三、SAR 辐射定标技术的方法（一）发射机功率校正发射机功率校正是SAR 辐射定标技术的基础操作之一。
在工作时，SAR 系统的发射机功率会受到一定的外界因素的干扰，例如发射机温度、电路老化等因素。
发射机功率校正的目的是检查和校准其输出功率与设定功率之间的差异，以保证信号的稳定性和准确性。
发射机功率校正可以采用外部干扰器、内部校准器或RF 功率计进行。
（二）接收机增益校正接收机增益校正是SAR 辐射定标技术的重要环节。
接收机的增益变化可能会对SAR 图像的亮度和对比度造成影响。
增益校正的目的是检查和校正SAR 接收机的增益和灵敏度，确保其识别场景特征的能力稳定和准确，以保障后续的图像处理工作的成功。
超高分辨率宽测绘带星载SAR成像方法研究
超高分辨率宽测绘带星载SAR成像方法研究随着遥感技术的不断发展，合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）成像逐渐成为获取地面信息的重要手段之一、SAR具有不受天候和光照限制、能够穿透云雾和植被的优势，使其在测绘、军事、环境监测等领域得到了广泛应用。
但是传统的SAR成像方法在分辨率和覆盖区域两方面存在一定的限制。
因此，在实现超高分辨率宽测绘的要求下，对于星载SAR成像方法的研究具有重要意义。
一种有效的方法是利用多通道SAR成像技术。
这种方法利用具有不同频率的多个雷达波束，可以提高分辨率，从而获取更精细的地面图像。
在多通道SAR中，通过对不同频率的数据进行叠加分析，可以获得更多的信息和更高的分辨率，从而实现超高分辨率的宽测绘。
同时，多通道SAR还能够提供更多的极化信息，用于地物分类和监测等应用。
另外一种方法是单通道SAR成像技术的改进。
当前，改进的方法主要有两种：极化动态参数和碎片带模型。
极化动态参数是指通过对SAR图像的极化信息进行特征提取，然后根据这些特征反演地物的分布和结构等信息。
极化动态参数方法能够提供更丰富的极化信息，从而有效提高图像的清晰度和分辨率。
碎片带模型方法则是利用多个SAR图像进行碎片式处理，并将它们拼接起来形成一个更大的图像。
通过这种方法，可以避免传统SAR成像中的一些限制，并实现更高的分辨率和更广泛的覆盖区域。
总之，超高分辨率宽测绘带星载SAR成像方法的研究对于优化遥感测绘效果具有重要意义。
多通道SAR成像技术和改进的单通道SAR成像方法是当前研究的重点。
这些方法在提高分辨率、获得更多信息和拓宽覆盖区域方面具有显著的优势。
未来，随着算法和技术的不断发展，超高分辨率宽测绘带星载SAR成像方法将会继续得到改进和完善，为遥感测绘提供更精确、更全面的数据支持。
SAR天线宽带及优化技术研究的开题报告
SAR天线宽带及优化技术研究的开题报告1. 研究背景和意义SAR（Synthetic Aperture Radar）是一种通过飞行器或卫星搭载的雷达系统对地球表面进行成像的技术。
由于SAR系统可以在任何天气条件下进行观测，并且对地表遮蔽物不敏感，因此在地理勘探、农业、环境监测等领域具有广泛的应用。
然而，SAR成像所需的高频率和宽带信号却使得SAR天线系统成为限制SAR系统性能的关键因素。
因此，对于SAR天线宽带及优化技术的研究是必要的。
为了实现SAR系统在更广泛的频率范围内和更高分辨率的成像，需要研究新的天线结构和优化技术，以提高SAR系统的性能和可靠性。
2. 研究内容和目标本研究的主要内容为：（1）了解SAR天线的基本工作原理和参数要求。
（2）研究SAR天线宽带和优化技术的现状，包括天线结构、阻抗匹配、极化选择等。
（3）提出新的SAR天线宽带和优化技术，并进行仿真和实验验证。
本研究的目标是通过新的SAR天线宽带和优化技术的研究，提高SAR系统的性能和可靠性，进一步拓展SAR技术的应用领域。
3. 研究方法和步骤本研究采用实验和仿真相结合的方法进行。
具体步骤如下：（1）了解SAR天线的基本参数和工作原理，包括极化、天线增益、波束宽度、天线阵列结构等。
（2）研究SAR天线宽带和优化技术的现状，包括近年来的研究进展、主要成果和存在的问题。
（3）设计新的SAR天线结构和优化技术，提出新的解决方案。
（4）采用软件仿真的方法对新的SAR天线结构和优化技术进行评估和优化。
（5）采用实验验证的方法对新的SAR天线结构和优化技术进行验证，验证其性能和可靠性。
4. 预期结果和意义本研究预期将提出新的SAR天线宽带和优化技术，优化SAR系统的性能和可靠性。
具体结果如下：（1）设计新的SAR天线结构和优化技术，并进行仿真和实验验证。
验证新的天线结构和优化技术的性能和可靠性。
（2）提高SAR系统的频率范围和分辨率，进一步拓展SAR技术的应用领域。
S波段高分辨宽幅SAR辐射定标及误差分析方法
标[1]。内定标主要通过固定设备注入定标信号到雷 达数据流中，以标定雷达系统性能，测量雷达性能 参数，如信号幅相一致性、接收、发射功率和信号 时延等，国际上SAR系统内定标精度一般能够达到 0.2 dB[2]。外定标是指通过地面目标产生或反射的 定标信号来标定雷达系统性能的过程，这些地面目 标可以是已知雷达散射截面积(Radar Cross Section, RCS)的点目标，也可以是大面积散射特征稳 定的分布目标。通过比较地面已知目标的散射特性 的理论真值与SAR测量值之间的差异，标定系统参数。
1 引言
合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)系统的辐射定标可以构建SAR图像与目标后 向散射信息的关系，反演目标物理特性，满足 SAR定量化遥感需求。SAR定标分为内定标与外定
收稿日期：2018-10-19；改回日期：2019-03-14；网络出版：2019-04-16 *通信作者： 刘亚波 ybliu@ 基金项目：国家自然科学基金(61201405)，中国科学院青年创新促 进会(2017170) Foundation Items: The National Natural Science Foundation of China (61201405), The Youth Innovation Promotion Association of Chinese Academy of Sciences (2017170)
LIU Yabo LIU Lin TONG Zhiyong YU Zhongjun
(Institute of Electronics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China)
Abstract: The radiometric calibration of Synthetic Aperture Radar (SAR) can establish a mapping relationship between SAR image and Radar Cross Section (RCS) of ground objects, which benefits the inversion of target physical properties, and further meets the needs of quantitative remote sensing. Compared with other wavebands, the reports about SAR works in S-band are rare. This paper focuses on the radiometric calibration of radar at S-band by using the known parameters of radar and plane. Firstly, the relationship between image pixel intensity and RCS of target is derived. Then, a detailed analysis on each error component is implemented, in which, the affection of antenna direction on radiometric calibration precision is given by the analytic expression. The analysis and simulation is propitious to error allocation during the design period. In addition, the mean RCS statistics of grass, road and calm water are given. The real data processing results show that a sufficient accuracy in 20° view angle can be achieved by using the radiometric calibration method. Key words: Synthetic Aperture Radar (SAR); S-band; Radiometric calibration; Error analysis; Radar Cross Section (RCS)
分布式小卫星SAR宽域、高分辨率成像方法研究
分布式小卫星SAR宽域、高分辨率成像方法研究分布式小卫星SAR宽域、高分辨率成像方法研究随着信息技术的快速发展，人类对地球的认知需求不断增加。
遥感技术作为一种获取地理信息的重要手段，一直受到广泛关注和研究。
合成孔径雷达（SAR）作为其中的重要一种，具有良好的穿透性和成像能力，在地理信息获取方面具有独特的优势。
传统的SAR卫星通常是大型的，需要巨大的投资和耗费大量的时间和资源。
然而，随着小卫星技术的发展，分布式小卫星SAR逐渐成为一种新的成像方法，具有更灵活、更经济和更高分辨率的优势。
分布式小卫星SAR是由多颗小型卫星组成的卫星群体，通过相互合作和协同工作来实现高分辨率成像。
相较于传统的大型卫星，分布式小卫星SAR在多个方面具有独特的优势。
首先，由于分布式小卫星的数量较多，可以形成较大的成像天线口径，从而获得更高的分辨率。
其次，由于小卫星的成本较低，整个系统的成本也会大幅降低。
再者，由于分布式小卫星的数量众多，可以实现多点观测，进一步提高多角度、多时相的数据采集能力。
此外，分布式小卫星由多个独立的卫星组成，可以按需组合，提供更灵活多样的成像模式。
在分布式小卫星SAR的成像方法研究中，有以下几个关键问题需要解决。
首先是数据传输和快速成像的方法。
由于分布式小卫星的数据量会非常庞大，传统的数据传输和处理方法往往无法满足需求。
因此，需要研究高效的数据传输和处理算法，以实现实时、高速的成像。
其次是多颗小卫星间的协同工作和成像策略。
分布式小卫星SAR系统中的每颗小卫星都具有独立的成像能力，如何协同工作，提高整个系统的成像质量是一个关键问题。
最后是成像图像的重建和纠正方法。
由于分布式小卫星的成像方式与传统的单一卫星系统有所不同，需要研究相应的重建和纠正方法，以获得精确的成像结果。
针对上述问题，已经有一些研究取得了一定的进展。
例如，研究者们提出了一种基于分布式小卫星的快速数据传输和实时成像方法，通过巧妙设计的数据传输和处理算法，成功实现高速、实时的数据传输和成像。
sar几何分辨率测量
SAR几何分辨率测量1. 什么是SAR几何分辨率合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）是一种利用雷达技术进行成像的遥感技术。
SAR系统通过发射和接收雷达波束，利用雷达波在地面目标上的散射反射，获取地表特征的信息。
SAR几何分辨率是指SAR系统在成像时能够分辨出两个相邻目标之间最小距离的能力，也可以理解为SAR图像中最小可见目标的大小。
2. SAR几何分辨率的影响因素SAR几何分辨率受到多个因素的影响，主要包括以下几个方面：2.1 雷达波长雷达波长是指雷达波在空间传播一周期所需的距离，常用的雷达波长包括X波段、C波段、L波段等。
波长越短，SAR系统的几何分辨率越高，能够分辨出更小的目标。
2.2 幅宽幅宽是指SAR系统接收到的雷达信号的频带宽度。
幅宽越大，SAR系统的几何分辨率越高，能够分辨出更小的目标。
2.3 雷达天线高度雷达天线高度是指SAR系统天线距离地面的垂直距离。
天线高度越高，SAR系统的几何分辨率越高，能够分辨出更小的目标。
2.4 距离距离是指SAR系统与目标之间的实际距离。
距离越近，SAR系统的几何分辨率越高，能够分辨出更小的目标。
2.5 角度角度是指SAR系统与目标之间的夹角。
角度越小，SAR系统的几何分辨率越高，能够分辨出更小的目标。
3. SAR几何分辨率的计算方法SAR几何分辨率的计算方法主要有两种：距离分辨率和方位分辨率。
3.1 距离分辨率距离分辨率是指SAR系统在距离方向上能够分辨出两个相邻目标之间的最小距离。
距离分辨率的计算公式为：距离分辨率 = c / (2 * 幅宽)其中，c为光速，幅宽为SAR系统的接收信号频带宽度。
3.2 方位分辨率方位分辨率是指SAR系统在方位方向上能够分辨出两个相邻目标之间的最小距离。
方位分辨率的计算公式为：方位分辨率= λ / (2 * sinθ)其中，λ为雷达波长，θ为SAR系统与目标之间的夹角。
4. SAR几何分辨率的实际应用SAR几何分辨率的大小直接影响着SAR图像的质量和细节信息的获取。
宽带宽角有源相控阵天线单元研究
宽带宽角有源相控阵天线单元研究一、综述随着科技的不断发展，宽带宽角有源相控阵天线单元在雷达、通信、导航等领域的应用越来越广泛。
本文将对宽带宽角有源相控阵天线单元的研究进行综述，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
宽带宽角有源相控阵天线单元作为有源相控阵天线的一种，具有高增益、宽波束、高分辨率等优点。
随着电子技术的不断进步，宽带宽角有源相控阵天线单元的研究取得了显著的进展。
从最初的硅基材料到现在的砷化镓、氮化镓等第三代半导体材料，天线单元的性能得到了极大的提升。
随着微电子技术和封装技术的不断发展，宽带宽角有源相控阵天线单元的尺寸逐渐减小，重量也越来越轻，为实际应用提供了更多的可能性。
在宽带宽角有源相控阵天线单元的研究中，阵列形式、指向控制、功率分配等方面都是重要的研究方向。
阵列形式主要包括矩形、圆形、六边形等，不同的阵列形式具有不同的优缺点，适用于不同的应用场景。
指向控制是通过改变每个辐射元的相位差来实现波束的指向控制，是提高天线性能的关键技术之一。
功率分配则是通过合理分配各个辐射元的功率，实现阵列的高效率、高增益等性能。
宽带宽角有源相控阵天线单元的研究还涉及到与其他系统的集成问题，如与微波毫米波系统的集成、与射频前端模块的集成等。
这些集成问题对于提高系统的整体性能具有重要意义。
宽带宽角有源相控阵天线单元作为现代通信和雷达系统的重要组成部分，其研究具有重要的理论价值和实际意义。
随着新材料、新工艺和新技术的不断涌现，宽带宽角有源相控阵天线单元的性能将得到进一步的提升，为实际应用带来更多的便利。
1.1 研究背景与意义随着科技的飞速发展，宽带宽角有源相控阵天线单元在现代通信系统中扮演着越来越重要的角色。
这种天线单元具有高增益、宽波束、低副瓣以及可调节的方向图等特点，因此在雷达、卫星通信、移动通信等领域具有广泛的应用前景。
如何实现高增益与宽波束之间的平衡？传统天线设计往往在提高增益的会导致波束宽度变窄，这在某些应用场景中可能无法满足需求。
超高分辨率宽测绘带星载SAR成像方法研究
2023-11-03
contents
目录
• SAR系统概述 • 超高分辨率宽测绘带星载SAR • 成像算法研究 • 实验与结果分析 • 结论与展望
01
SAR系统概述
SAR系统简介
SAR（Synthetic Aperture Radar）系统是一种雷达成像系统，利用飞行器平台 携带的雷达在空间中合成一个大的虚拟天线，以实现高分辨率的地面成像。
等。
SAR系统发展历程
SAR系统的发展经历了多个阶 段，从最早的军事侦查应用， 到后来的遥感观测、地形测绘 等多个领域。
随着技术的不断发展，SAR系 统的分辨率和成像质量也不断 提高，成为现代空间遥感的重 要手段之一。
目前，国际上多个国家和地区 都在积极开展SAR系统的研究 和应用。
02
超高分辨率宽测绘带星载 SAR
场景目标
本次实验以实际城市环境为目标，选择具有代表性的建筑物、道 路和植被等地物作为主要观统为先进的微波遥感系统，具有高分辨 率、宽测绘带和多模式成像等优势。
实验条件
在晴朗无云的天气条件下进行实验，以避免雨雪等天气因素对 SAR图像质量产生影响。
实验结果展示
结果分析
目标识别与分类
通过对实验所获得的SAR图像进行深入的目标识别和分类，可以 准确地识别出各种地物类型，如建筑物、道路和植被等。
精度评估
通过对实际地物进行测量和比对，可以评估出实验所使用的星载 SAR系统的成像精度。
应用前景
本次实验验证了星载SAR系统在城市环境监测、地形测绘、灾害预 警等方面的广泛应用前景。
超高分辨率宽测绘带星载SAR简介
超高分辨率宽测绘带星载SAR是一种基于合成孔径雷达（SAR ）技术的卫星成像系统。
一种星载高分辨率SAR的非基带插值方位预处理方法
一种星载高分辨率SAR的非基带插值方位预处理方法李德坤;谭小敏;高阳;杨娟娟【摘要】星载高分辨率滑动聚束SAR系统采用方位向大转角技术来实现高分辨率与宽测绘带的折中,系统在大转角时场景回波的距离徙动非常大,单一回波窗无法适应大距离徙动.基于这一问题本文提出一种非基带插值方位预处理方法,系统采用分段变重频技术实现对回波的全覆盖.通过二维时域对回波沿方位向分块,采用非基带插值对分段后的时域信号进行重采样,得到不同PRF下的均匀化数据.仿真结果表明,该方法有效实现了数据的均匀化预处理,与传统处理方法相比成像结果的方位分辨率提高,PSLR、ISLR得到4 dB以上的改善.%Azimuth large angle technology is used for striking balance between high resolution and wide swath in space-borne high resolution sliding spotlight SAR system. Echo window cannot adapt to the large range migration which come from large angle scenario. In order to solving this problem, a preprocessing method of non baseband interpolation in azimuth is presented in this paper. The segmented variable frequency technology is applied for full coverage of the echo in the system. According to the azimuth,two dimensional time domain is used for dividing the echo. Non baseband interpolation is applied for re-sampling the segmented time domain signal, and homogenized data is achieved under different PRF. Simulation results show that this method is effective in pre-processing data uniformly. Compared with traditional methods , the azimuth resolution is improved,PSLR and ISLR of imaging results are all improved above 4 dB.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2017(025)004【总页数】5页(P142-145,149)【关键词】非基带插值;高分辨率SAR;滑动聚束;方位大转角;分段变重频【作者】李德坤;谭小敏;高阳;杨娟娟【作者单位】中国空间技术研究院西安分院,陕西西安710100;中国空间技术研究院西安分院,陕西西安710100;中国空间技术研究院西安分院,陕西西安710100;中国空间技术研究院西安分院,陕西西安710100【正文语种】中文【中图分类】TN958高分辨率合成孔径雷达（SAR）系统是国际上研究的热点，系统一般采用聚束模式和滑动聚束模式来实现[1-3]。
基于方位向多波束-多相位中心的星载SAR多维波形编码技术研究
基于方位向多波束-多相位中心的星载SAR多维波形编码技术研究. .第期电子学报 .年月基于方位向多波束一多相位中心的星载多维波形编码技术研究曾祥能 ,一,刘究勋 ,白洁 ,张永顺空军装备研究院航空气象防化研究所,北京 ;空军工程大学导弹学院,陕西西安摘要: 通过方位向多波束与多相位中心结合,采用方位向一快时间二维波形编码发射技术获得了星载系统高分辨.宽测绘带成像的优良性能.所提方案在发射端的方位向采用脉内扫描形成多个方位窄波束,以减小子多普勒带宽,距离向通过波束展宽获得宽测绘带;在接收端沿距离一方位向形成多个等效相位中心,通过俯仰技术分离各子波束回波信号来抑制距离模糊,方位向通过谱重构方法解方位多普勒模糊,并通过多个子多普勒谱拼接获得方位高分辨.文中研究了本系统的主要系统参数典型设计及性能优势.仿真结果表明,该系统能有效的完成高分辨.宽测绘带任务,相对已有的其它星载系统,系统性能优势明显,系统结构更加轻便灵活.关键词: 星载合成孔径雷达;多波束.多相位中心;多维波形编码;高分辨宽测绘带成像中图分类号: 文献标识码:文章编号: ? ..电子学报: ://. . . : . / . . ?.. . .. .. ? ,一? ,,,., , ;. ,面 ,,:// , 【曲Ⅱ . . ? , , 、 ., ,, ? . , 曲. , .【曲,. : ; ; ;? 应用于星载系统,通过每引言个子孔径独立发射正交编码信号,并同时接收回波.但传统的单通道星载受最小天线面积的限制,是,由于各子孑径发射的正交波形不能完全正交,导致只能在距离分辨率和测绘带宽作折衷处理,如聚束互相关噪声电平过高而影响成像质量.对此, 则,无法同时获得高分辨.宽测绘带观测能力.用距离向结构与方位向空时编码相结合来获得经典的系统采用一发多收在方位向形成多个无模糊的高分辨宽测绘带能力.文献利用俯仰维空相位中心来等效时间上的密集采样,相对降低了系统脉域滤波解距离模糊,通过脉内扫描获得长的合成孔径来冲重复频率 , ,一定程度实现方位高分辨.文献采用空时频编码获得多个空上缓解了高分辨与宽测绘带之间的矛盾.但系统间自由度来实现高分辨宽测绘带能力.文献将距离能形成的等效相位中心数目相对较少,为了增加等效相向技术应用于星载. 系统中,可有效抑制位中心数目,学者们将多输入多输出体制 , 一距离模糊和方位模糊.收稿日期: ? ;修回日期: ? ? ;责任编辑:梅志强基金项目:国家自然科学基金. , . 第期曾祥能:基于方位向多波束一多相位中心的星载多维波形编码技术研究波的空间反射衰减因子、系统损耗及点目标散射的雷于回波信号‰,, ,在每一个慢时间内, 与达截面积.按照“停一走.停”模式,接收窗内某一时刻,第耦合,令。
宽带宽波束卫星通信天线的研究
西安电子科技大学硕士学位论文宽带宽波束卫星通信天线的研究姓名：魏云飞申请学位级别：硕士专业：电磁场与微波技术指导教师：孙保华20100101摘 要天线是移动通信系统的关键硬件设备之一。
随着移动通信系统的飞速发展，系统越来越复杂，对天线的性能要求也越来越高。
本文设计了一个宽带宽波束右旋圆极化的GPS天线，设计了一付能够应用于卫星通信系统的宽波束双频双圆极化天线，提出了一种用于展宽天线波束的方法。
作者的主要工作可以概括如下：1.设计了一种宽带宽波束的圆极化GPS天线，本天线是由两对交叉振子组成。
同时利用寄生的方法展宽天线的工作带宽，利用使交叉振子的臂下倾的方法和给地面加载一个圆锥台来展宽天线的波束宽度。
设计、仿真和制作了一个宽带的用于实现圆极化的Lange耦合器馈电网络。
得到天线在1.1GHz-1.64GHz的频率范围内的电压驻波比小于2.0：1，天线方向图在±65º大于0dB,在工作频段内天线的轴比小于2dB, 此宽带宽波束卫星通信天线覆盖了GPS/GLONASS/Galileo三个全球定位系统的工作频段，可以同时给这三个系统的用户提供服务。
2.设计了一种应用于卫星通信系统的双频双圆极化宽波束天线。
天线的辐射体由交叉振子组成。
利用给地面加载圆锥台的方法用以展宽天线的波束宽度。
用Lange耦合器作为天线的馈电网络, 利用Lange耦合器的正交特性，从而实现天线的收发功能。
在卫星通信系统的两个工作频点处天线的电压驻波比小于1.5：1，轴比小于1.8dB, 天线的实测方向图基本和仿真的结果相吻合。
3.研究了一种展宽天线波束宽度的方法。
利用给地板加载寄生单极子的方法展宽天线的波束。
天线的辐射体是交叉振子。
这种方法使得天线在较宽的频带内的方向图的一致性明显改善，尤其能够展宽整个频段内低端部分的方向图. 本文中未加寄生单极子时天线方向图在20º仰角处波动的幅度为6.38dB，加了寄生单极子后天线的方向图在20º仰角处波动的幅度为1.5dB，可见天线方向图在整个频带内的一致性得到了很大地改善。
合成孔径雷达波束宽度
合成孔径雷达波束宽度合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，简称SAR）是一种可以在任何天气条件下进行地面成像的无人机遥感技术。
SAR系统的工作原理是通过向目标区域发射雷达波，接收反射回来的信号，并将其合成为高分辨率的图像。
而波束宽度，则是影响SAR成像质量的重要参数之一。
波束是指由一束射束绕射而成的多束射束。
对于SAR系统而言，波束宽度指的是射束中心线与其两侧射束的夹角。
更大的波束宽度会导致成像的模糊度增加，从而影响地物识别和定位的精度。
因此，波束宽度的选择是SAR成像中重要的决策。
SAR波束宽度的选择应按照以下步骤进行：第一步：确定SAR系统的目标分辨率要求SAR的分辨率是指系统能够分辨的两个小物体之间距离的最小值。
分辨率越高，系统成像的清晰度就越高，地物识别精度也就越高。
因此，确定SAR系统的目标分辨率要求非常关键。
第二步：选择雷达工作频率对于SAR系统设计而言，工作频率决定了波束宽度的上限。
随着频率的增加，波束宽度会变窄，但同时，波束衰减和信噪比也会变差。
因此，合理选择工作频率可以平衡分辨率和波束宽度之间的关系。
第三步：计算波束宽度波束宽度与更大的分辨率和更小的尺寸成像区域相联系，因此遵循以下规则：波束宽度越窄，分辨率越高。
成像区域越小，波束宽度越窄。
第四步：优化波束宽度为了达到最高的地物识别精度，需要对波束宽度进行优化。
对于SAR系统而言，优化是指选择最佳的波束宽度，以最大限度地提高分辨率和地物识别精度。
总的来说，波束宽度是SAR成像参数中的一个重要因素。
通过合理选择工作频率和优化波束宽度，可以将SAR系统的分辨率和地物识别精度提高到一个新的水平。
高分辨率宽测绘带Scan SAR压缩感知成像算法研究
高分辨率宽测绘带Scan SAR压缩感知成像算法研究万莉莉;左伟华【期刊名称】《信号处理》【年(卷),期】2013(29)4【摘要】高方位向分辨率和宽测绘带对合成孔径雷达(Synthesis Aperture Radar,SAR)系统设计提出了矛盾的要求.为获得高分辨率宽测绘带地面图像,提出了一种基于扫描模式SAR(Scan SAR)及压缩感知(Compressive Sensing,CS)理论的解决方法.Scan SAR可获得宽测绘带,然而各子测绘带方位向照射不完整,导致了低的方位向成像精度.所提出的方法首先对子测绘带数据进行方位向补零,并完成距离压缩和距离徙动校正；在方位向有效数据行中进行随机取样构成新的数据矩阵；根据取样指标集构建合理的重建矩阵,通过ROMP算法重建出完整的方位向点目标位置信息；通过子测绘带图像拼接,即可获得高分辨率宽测绘带地面图像.仿真结果表明了所提出方法的有效性.【总页数】8页(P466-473)【作者】万莉莉;左伟华【作者单位】怀化学院物理与信息工程系,湖南怀化418000;怀化学院物理与信息工程系,湖南怀化418000;电子科技大学电子工程学院,611731【正文语种】中文【中图分类】TN957.52【相关文献】1.脉内聚束SAR方位高分辨率宽测绘带成像 [J], 武其松;邢孟道;刘保昌;保铮2.一种基于压缩感知的高分辨率宽测绘带合成孔径雷达成像算法 [J], 林月冠;张冰尘;田野;洪文;吴一戎3.宽测绘带SAR成像的一种侧摆模式及其压缩感知处理方法 [J], 杨东;廖桂生;朱圣棋;王伟伟;张学攀4.一种多通道SAR高分辨率宽测绘带成像算法 [J], 郭振永;袁新哲;张平5.多发多收Scan模式实现高分辨宽测绘带SAR成像 [J], 杨磊;钱江;武其松;唐禹;邢孟道因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
宽带宽角雷达数字波束合成
宽带宽角雷达数字波束合成姓名：张贵学号：02083042班级：020831院系：电子工程学院摘要合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，简称SAR）是是一种运用最广的雷达成像技术。
而雷达成像技术是上个世纪50 年代发展起来的，它是雷达发展的一个重要里程碑。
从此，雷达不仅仅是将所观测的对象视为“点”目标，来测定它的位置与运动参数，而是能获得目标和场景的图像。
同时，由于雷达具有全天候、全天时、远距离和宽广观测带，以及易于从固定背景中区分运动目标的能力，雷达成像技术受到广泛重视。
利用SAR成像，最主要的就是要利用SAR的高分辨力。
SAR 的高分辨，在径向距离上依靠宽带带信号，几百兆赫的频带可将距离分辨单元缩小到亚米级。
本文主要是针对雷达发射宽带信号的数字波束合成做仿真。
通过认真学习了LFM信号的PC（脉压）处理，以及（DBF）数字波束合成技术。
本文采用了多种方案对LFM信号作DBF。
第一种应用了模拟延时单元，第二种方法是利用子阵并结合DDS进行宽带信号的DBF，第三种方法是对于第二种方法的改进，主要运用了加权宽带的DBF，第四种方法利用了数字延时线，第五种方法是仅有数字延时和移相器的宽带信号DBF。
从第一种到第五种方法是逐步优化的过程。
到第五种方法，已经可以对任意发射的宽带波形进行DBF处理。
声明本文的主要参考文献是《宽带宽角数字阵列雷达发射波束形成》，作者：曹运合，刘峥，张守宏。
文中所有的方法都来自于该论文。
本文的形成主要是对于该论文技术的研究以及自己的实际MATLAB仿真。
从大的SAR成像的信号形式上入手，最终想到了本文的研究主题。
由于能力有限，所以只能作初步的学习和仿真。
MATLAB程序是自己独立完成，并且是完全根据自己对参考文献的理解写成，难免有思路上的误解。
一、应用模拟延时单元的子阵发射波束形成与接收阵列一样, 发射阵列同样采用划分子阵来降低阵列的复杂度和成本。
假设考虑一个等距离线阵, 阵元间距为d, 阵元数为N , 把阵列均匀分为M个子阵, 每个子阵含有L 个单元, 即N= ML 。
超宽带穿墙SAR成像中的多径干扰抑制_谭覃燕
目标, 严重影响着穿墙雷达系统的探测性能。 传统解决多径问题方法的主要思想是从目标 回波中分辨出多径回波信号, 并检测和提取其部分 参数。 这些方法对于处理单个目标场景或离散度较 大的多目标场景比较有效 , 但不适合更容易产生多 径传播的复杂目标区域。超宽带穿墙 SAR 虽然能 对复杂面目标区域进行高分辨率成像, 但是要从回 波信号中精确提取多径回波参数较为困难。 目标散 射特性分析表明 , 场景中多径散射回波具有方向依 赖性, 回波能量随电磁波对目标方位角的不同而高 度集中于某一个子孔径, 其余子孔径中几乎不包含 此多径回波信号。 SAR 成像在图像域保留了多径
Abstract: When t hrough -t he -w all ult ra -wideband ( UWB ) synthet ic apert ure radar ( SAR ) is applied t o imag ing , t he interf er ence of mult ipat h spreading among t arg et s int roduces ghost s into t he SAR image. It can det er io rate t he det ectio n and r ecognit io n capabilit y of t he radar system . A m ult ipat h scat t ering model is f irst dev elo ped for t hr oug h -the -w al l UWB SAR . By analyzing t he model, an import ant f eat ur e of m ult ipat h g host s is f ound in t hrough-t he-w all UWB SAR im ag es, that is, aspect dependence. Based on t he g ho st ′ s aspect dependence, a hidden M ar ko v model ( H MM ) based method is developed f or t he suppression o f ghost s. Simulations show t hat t he proposed met hod can im pro ve t he peak value rat io of real t arg et s and ghosts by abo ut 11 dB. Key words : ult ra-wideband; radar; mult ipat h int erf erence; hidden Markov mo dels 现象尤为明显。 多径回波将在SAR 图像中形成虚假
方位波束宽度
方位波束宽度方位波束宽度，也被称为方位主瓣宽度或方向图宽度，是一个用于描述雷达波束的参数。
波束宽度是指波束主瓣在方位角上的角度范围，通常用于表征雷达系统的探测能力和目标分辨能力。
本文将从不同角度对方位波束宽度进行详细介绍。
一、方位波束宽度的定义方位波束宽度是指雷达主瓣在方位角上的角度范围。
方位角是指雷达波束从发射到接收之间的角度，通常以雷达系统的中心线为基准，向左右两侧测量。
方位波束宽度反映了雷达系统在方位角上的分辨能力和探测范围。
1. 波束天线的尺寸：波束天线的尺寸越小，方位波束宽度越宽。
这是因为波束天线的尺寸决定了波束的发散程度，尺寸越小，发散程度越大，方位波束宽度也就越宽。
2. 发射频率：发射频率越高，方位波束宽度越窄。
这是因为高频率的雷达波束具有更短的波长，能够更好地聚焦能量，从而使方位波束宽度变窄。
3. 接收天线的增益：接收天线的增益越高，方位波束宽度越窄。
高增益的接收天线能够更好地捕捉到目标回波信号，提高目标分辨能力，使方位波束宽度变窄。
三、方位波束宽度与雷达性能的关系方位波束宽度是衡量雷达系统性能的重要指标之一。
较窄的方位波束宽度意味着雷达系统具有较高的目标分辨能力和较远的探测距离。
然而，方位波束宽度的减小也会导致雷达系统的盲区增加，对低空目标的探测能力下降。
四、方位波束宽度的应用方位波束宽度在雷达系统中有广泛的应用。
首先，它可以用于确定雷达系统的覆盖范围和探测距离。
通过测量方位波束宽度，可以确定雷达系统的盲区和有效探测范围，从而优化雷达布置和部署。
其次，方位波束宽度还可以用于目标识别和跟踪。
通过分析接收到的回波信号的方位角信息，可以对目标进行识别和跟踪，提高雷达系统的目标追踪能力。
五、不同雷达系统的方位波束宽度不同类型的雷达系统具有不同的方位波束宽度。
例如，对于航空雷达系统而言，其方位波束宽度通常较窄，可以达到几度甚至更小。
这是因为航空雷达需要对飞行器进行精确的目标识别和跟踪。
而对于海洋雷达系统而言，其方位波束宽度通常较宽，可以达到几十度甚至更大。
方位波束宽度
方位波束宽度方位波束宽度，也被称为方向性波束宽度或主瓣宽度，是用于描述天线辐射模式中波束的宽度。
在无线通信系统中，方位波束宽度是非常重要的指标，它直接影响到无线信号传输的方向性和覆盖范围。
本文将从理论原理、计算方法以及影响因素等方面对方位波束宽度进行探讨。
一、方位波束宽度的定义及原理方位波束宽度通常用角度来表示，它是指在天线辐射模式中，主瓣下降到峰值功率一半的两个方向之间的角度差。
换句话说，方位波束宽度描述了天线主瓣的覆盖范围。
通常情况下，方位波束宽度越小，天线的方向性越强，覆盖范围越窄。
方位波束宽度的计算方法可以通过天线辐射强度的图像来确定。
一般来说，天线辐射强度图像可以分为两个部分，一个是主瓣，一个是副瓣。
主瓣是天线辐射功率最大的方向，而副瓣是主瓣两侧的辐射功率较小的区域。
方位波束宽度就是指两个副瓣之间的角度差。
方位波束宽度的计算方法有多种，其中比较常用的是3dB法和-3dB 法。
1. 3dB法3dB法是一种常用的计算方位波束宽度的方法。
它是通过找到主瓣下降到峰值功率一半的两个方向所对应的角度，然后计算这两个方向之间的角度差。
具体计算步骤如下：在天线辐射强度图像上找到主瓣下降到峰值功率一半的两个方向，分别记为θ1和θ2；然后，计算这两个方向之间的角度差，即方位波束宽度BW = θ2 - θ1。
2. -3dB法-3dB法也是一种常用的计算方位波束宽度的方法。
它是通过找到主瓣下降到峰值功率的70.7%所对应的两个方向所对应的角度，然后计算这两个方向之间的角度差。
具体计算步骤如下：在天线辐射强度图像上找到主瓣下降到峰值功率的70.7%所对应的两个方向，分别记为θ1和θ2；然后，计算这两个方向之间的角度差，即方位波束宽度BW = θ2 - θ1。
三、影响方位波束宽度的因素方位波束宽度的大小受到多种因素的影响，包括天线的物理结构、工作频率以及天线的辐射模式等。
1. 天线的物理结构天线的物理结构对方位波束宽度有着直接影响。
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Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ， Ｂｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ １ ９ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ） （ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ａｃ ａ ｄ ｅ ｍｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ １ ９ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
（ 中国科学院电子学研 究所微 波成像技术 国家重点 实验 室 北京 １ ０ ０ １ ９ ０ １ （ 中国科学院大学 北京 １ ０ ０ １ ９ ０ ）
摘 要 ：无源角反射器和有源定标器是Ｓ ＡＲ辐射定标的常用人造参考 点 目标 ，随着 大量 新体 制、新模 式高分辨率 Ｓ ＡＲ系统的涌现 ，大 距离带 宽和宽方位波束 都对传统观 念中参考 目标雷达截面 积（ ＲＣＳ ） 近似恒 定的假设提 出挑 战。该文借助Ｆ Ｅ ＫＯ电磁仿真软件获取 目标ＲＣ Ｓ 随频 带和方位角 的变化关 系，结合 高分辨率Ｓ ＡＲ点 目标仿真，通 过 点 目标能量提取 ，定 量地 分析参考 目标ＲＣＳ 的频带或方位角 相关性对辐射定标 的影 响。仿真结果表 明在Ｋｕ 波 段相 对带宽超过 １ ０ ％或方位 波束宽度超过２ ０ 。 时 ，上述因素带来 的影响超过０ ． ２ ｄ Ｂ，必须在实际数据处理 中加 以
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｐａ ｓ ｓ ｉ ｖ ｅ ｃ ｏ ｒ ｎ ｅ ｒ ｒ ｅ ｌ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｐｏ ｎ ｄ ｅ ｒ ｓ ａ ｒ ｅ ｏ ｆ ｔ ｅ ｎ ｕ ｓ ｅ ｄ ａ ｓ ｍａ ｎ — ｍａ ｄ ｅ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｔ ａ ｒ ｇ ｅ ｔ ｓ ｉ ｎ
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４ （ ３ ） ： ２ ７ ６ — ２ ８ ６ ． Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． １ ２ ０ ０ ０ ／ Ｊ Ｒ １ ５ ０ １ ５ ．
Ｒｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ：Ｈｏ ｎ ｇ Ｊ ｕ ｎ， Ｌｅ ｉ Ｄａ — ｌ ｉ ， Ｗａ ｎ ｇ Ｙｕ，ｅ ｔ ａ １ ． ．Ｗ ｉ ｄ ｅ ｂ ａ ｎ ｄ ａ ｎ ｄ ｗｉ ｄ ｅ ａ ｚ ｉ ｍｕ ｔ ｈ ｂ ｅ ａ ｍ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｎ ｈｉ ｇ ｈ —
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校 正。
关键词 ：Ｓ Ａ Ｒ 辐射 定标 ；雷达截面积 （ Ｒ Ｃ Ｓ ） ；参考 目 标 ；大距离带宽和宽方位波束；Ｆ Ｅ Ｋ Ｏ
中图分类号：Ｔ Ｎ ９ ５ ８
ＤＯＩ ： １ ０ ． １ ２ ０ ０ ０ ／ Ｊ Ｒ１ ５ ０ １ ５
文献标识码 ： Ａ
文章编号：２ ０ ９ ５ — ２ ８ ３ Ｘ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ３ — ０ ２ ７ ６ — １ １
１ Ｏ ． １ ２ ０ Ｏ ０ ／ Ｊ Ｒｌ ５ ０ １ ５ ．
Ｗ ｉ ｄｅ Ｂａ ｎ ｄ ａ ｎｄ Ｗ ｉ ｄ ｅ Ａｚ ｉ ｍ ｕｔ ｈ Ｂｅ ａ ｎ ｒ Ｅｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｎ Ｈｉ ｇ ｈ ＿ ｒ ｅ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ
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第 ４卷 第 ３期
雷
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学
报
ＶＯ １ ． ４ ＮＯ ．３ Ｊ ｕ ｎ．２ Ｏ ｌ ５
２ ０ １ ５ 年６ 月
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｒａ ｄ ａ ｒ ｓ
宽带宽方位波 束对 高分辨率Ｓ ＡＲ辐射定标 的影响分析
洪 峻① 雷大力 ① ② 王 宇① 费春娇②