合成孔径雷达点目标仿真MATLAB程序

合成孔径雷达成像系统点目标仿真

源程序：

clc

close all

C=3e8; %光速

Fc=1e9; %载波频率

lambda=C/Fc; %波长

%成像区域

Xmin=0;

Xmax=50;

Yc=10000;

Y0=500;

%SAR基本参数

V=100; %雷达平台速度

H=0; %雷达平台高度

R0=sqrt(Yc^2+H^2);

D=4; %天线孔径长度

Lsar=lambda*R0/D; %合成孔径长度

Tsar=Lsar/V; %合成孔径时间

Ka=-2*V^2/lambda/R0;%线性调频率

Ba=abs(Ka*Tsar);

PRF=2*Ba; %脉冲重复频率

PRT=1/PRF;

ds=PRT; %脉冲重复周期

Nslow=ceil((Xmax-Xmin+Lsar)/V/ds);%脉冲数

Nslow=2^nextpow2(Nslow); %量化为2的指数

sn=linspace((Xmin-Lsar/2)/V,(Xmax+Lsar/2)/V,Nslow); %创建时间向量PRT=(Xmax-Xmin+Lsar)/V/Nslow; %更新

PRF=1/PRT; % 更新脉冲重复频率

fa=linspace(-0.5*PRF,0.5*PRF,Nslow);

Tr=5e-6; %脉冲宽度

Br=30e6; %调频信号带宽

Kr=Br/Tr; %调频率

Fsr=2*Br; %快时间域取样频率

dt=1/Fsr; %快时间域取样间隔

Rmin=sqrt((Yc-Y0)^2+H^2);

Rmax=sqrt((Yc+Y0)^2+H^2+(Lsar/2)^2);

Nfast=ceil(2*(Rmax-Rmin)/C/dt+Tr/dt);

Nfast=2^nextpow2(Nfast);

tm=linspace(2*Rmin/C,2*Rmax/C+Tr,Nfast);

dt=(2*Rmax/C+Tr-2*Rmin/C)/Nfast; %更新

Fsr=1/dt;

fr=linspace(-0.5*Fsr,0.5*Fsr,Nfast);

DY=C/2/Br; %距离分辨率

DX=D/2; %方位分辨率

Ntarget=3; %目标数目

Ptarget=[Xmin,Yc,1 %目标位置

Xmin,Yc+10*DY,1

Xmin+20*DX,Yc+50*DY,1];

K=Ntarget; %目标数目

N=Nslow; %慢时间采样数

M=Nfast; %快时间采样数

T=Ptarget; %目标位置

%合成孔径回波仿真

Srnm=zeros(N,M);

for k=1:1:K

sigma=T(k,3);

Dslow=sn*V-T(k,1);

R=sqrt(Dslow.^2+T(k,2)^2+H^2);

tau=2*R/C;

Dfast=ones(N,1)*tm-tau'*ones(1,M);

phase=pi*Kr*Dfast.^2-(4*pi/lambda)*(R'*ones(1,M));

Srnm=Srnm+sigma*exp(j*phase).*(0

end

%距离压缩

tr=tm-2*Rmin/C;

Refr=exp(j*pi*Kr*tr.^2).*(0

F_Refr=fft((Refr));

Sr=zeros(N,M);

for k2=1:1:M

temp1=fft(Srnm(k2,:));

FSrnm=temp1.*conj(F_Refr);

Sr(k2,:)=ifft(FSrnm);

end

%方位压缩

ta=sn-(Xmin+Xmax)/2/V;

Refa=exp(j*pi*Ka*ta.^2).*(abs(ta)

Sa=zeros(N,M);

for k3=1:1:M

temp2=fft(Sr(:,k3));

F_Sa=temp2.*conj(F_Refa.');

Sa(:,k3)=fftshift(ifft(F_Sa));

end

row=tm*C/2;

col=sn*V;

%绘图

%回波雷达数据

figure(1)

subplot(211)

imagesc(abs(Srnm));title('SAR data')

subplot(212)

imagesc(angle(Srnm))

%灰度图

figure(2)

colormap(gray)

imagesc(row,col,255-abs(Sr));

title('距离压缩'),xlabel('距离向'),ylabel('方位向');

figure(3)

colormap(gray)

imagesc(row,col,255-abs(Sa));

title('方位压缩'),xlabel('距离向'),ylabel('方位向');

%轮廓图

figure(4)

Ga=abs(Sa);

a=max(max(Ga));

contour(row,col,Ga,[0.707*a,a],'b');grid on

x1=sqrt(H^2+min(abs(Ptarget(:,2))).^2)-5*DY;

x2=sqrt(H^2+max(abs(Ptarget(:,2))).^2)+5*DY;

y1=min(Ptarget(:,1))-5*DX;

y2=max(Ptarget(:,1))+5*DX;

axis([x1,x2,y1,y2])

%三维成像图

figure(5)