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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σ0109

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ISAR329

8.10 本章小结334

参考文献334