●叢書序
前言
第1章 緒論 1
1.1 星載SAR的發展歷史 1
1.2 星載SAR的發展趨勢 11
1.3 高分辨率寬幅星載SAR17
1.3.1 高分辨率寬幅星載SAR的研究意義 17
1.3.2 高分辨率寬幅星載SAR成像體制的發展 18
1.3.3 高分辨率寬幅星載SAR關鍵技術 28
1.4 本書結構安排 30
參考文獻 30
第2章 星載SAR繫統原理與約束 37
2.1 合成孔徑原理 37
2.2 雷達方程 39
2.2.1 雷達散射截面積(RCS)與後向散射繫數σ0 39
2.2.2 基本雷達方程 39
2.2.3 SAR合成處理前信噪比 40
2.2.4 SAR成像處理對信噪比的影響 41
2.2.5 分布目標雷達等效後向散射繫數(NESZ) 43
2.3 二維模糊 43
2.3.1 距離模糊 43
2.3.2 方位模糊 45
2.4 高分辨率寬幅星載SAR繫統設計約束 47
2.4.1 SAR繫統性能約束 47
2.4.2 SAR繫統可實現性約束 56
2.4.3 小結 58
2.5 總結 58
參考文獻 58
第3章 高分辨率寬幅星載SAR成像模型 60
3.1 星載SAR幾何 60
3.1.1 軌道根數理論 60
3.1.2 星載SAR主要坐標繫 64
3.1.3 星載SAR坐標繫轉換 65
3.1.4 星地運動參數 67
3.2 姿態控制 70
3.2.1 圓軌道下的姿態控制 71
3.2.2 橢圓軌道下的姿態控制 75
3.2.3 姿態控制角的數值計算方法 79
3.3 高分辨率星載SAR斜距模型 82
3.3.1 準確坐標數值模型 83
3.3.2 等效斜視模型 85
3.3.3 改進的等效斜視模型 88
3.3.4 高階多普勒距離模型 90
3.4 總結 91
附錄 92
參考文獻 96
第4章 距離向高分辨成像技術 98
4.1 多子帶繫統工作模式 98
4.1.1 脈間串發 98
4.1.2 脈內串發 102
4.1.3 脈內並發 103
4.2 多子帶繫統信號的經典處理方法 106
4.2.1 時域子帶合成方法 106
4.2.2 頻域子帶合成方法 110
4.2.3 二維數據子帶合成 111
4.2.4 兩種合成方法的比較 112
4.3 多子帶繫統子帶交疊度分析 116
4.3.1 子帶交疊時處理方法 116
4.3.2 脈間串發時交疊度對子帶合成的影響 116
4.3.3 脈內並發時交疊度對子帶合成的影響 118
4.4 多子帶繫統通道誤差分析 122
4.4.1 幅度不均衡的影響分析 122
4.4.2 相位不均衡的影響分析 124
4.4.3 采樣延時誤差的影響分析 125
4.5 多子帶繫統通道誤差補償 127
4.5.1 內定標補償方法 127
4.5.2 基於多個定標回路信號的補償方法 132
4.5.3 基於遺傳算法的剩餘通道誤差補償方法 134
4.5.4 多子帶SAR繫統試驗驗證 137
4.6 總結 142
參考文獻 143
第5章 方位多通道合成孔徑雷達寬幅成像 145
5.1 單相位中心多波束合成孔徑雷達繫統 145
5.1.1 單相位中心繫統技術原理 145
5.1.2 單相位中心繫統方位信號處理 148
5.2 偏置相位中心多波束合成孔徑雷達繫統 153
5.2.1 偏置相位中心繫統信號模型 154
5.2.2 偏置相位中心繫統方位向信號經典重建算法 155
5.2.3 偏置相位中心繫統對AASR的影響 165
5.2.4 偏置相位中心繫統對NESZ 的影響 167
5.3 偏置相位中心繫統信號處理算法性能優化 168
5.3.1 AASR性能優化的重建算法 168
5.3.2 嚴重非均勻采樣情況下的重建算法 172
5.3.3 效率優化的重建算法 179
5.4 偏置相位中心繫統誤差分析 188
5.4.1 波束展寬所引起的三次相位誤差 189
5.4.2 回波窗起始同步誤差 189
5.4.3 天線相位中心間距的誤差 193
5.4.4 通道不均衡誤差 195
5.5 偏置相位中心繫統通道均衡校正方法 197
5.5.1 經典的通道均衡校正方法 197
5.5.2 基於距離向互相關的通道失配校正方法 199
5.5.3 基於方位向互相關的通道失配校正方法 202
5.5.4 基於自適應濾波器的通道失配校正方法 208
5.5.5 基於代價函數的通道失配校正方法 211
5.5.6 基於特征分解的基帶多普勒中心與相位失配估計方法 216
5.5.7 幾種通道均衡校正方法性能比較 222
5.6 總結 223
參考文獻 224
第6章 俯仰向數字波束形成技術 227
6.1 俯仰向DBF基本原理 227
6.2 俯仰向DBF中頻實時處理方案 233
6.2.1 傳統的DBF數字處理流程 233
6.2.2 DBF中頻數字處理架構 234
6.2.3 兩種DBF數字處理流程性能比較 237
6.3 俯仰向DBF技術對繫統性能的影響和分析 240
6.3.1 俯仰向DBF處理對繫統性能的影響 241
6.3.2 俯仰向DBF的零點指向技術 242
6.3.3 基於俯仰向DBF的繫統仿真和分析 242
6.4 俯仰向DBF繫統實驗驗證 246
6.4.1 俯仰向DBF技術星地雙基實驗結果 246
6.4.2 俯仰向DBF技術機載飛行試驗結果 248
6.5 總結 250
參考文獻 251
第7章 變脈衝重復頻率技術 252
7.1 VPRF技術在SAR中的應用 252
7.1.1 VPRF在超寬幅成像繫統中的應用 253
7.1.2 VPRF在大斜視聚束模式中的應用 253
7.2 VPRF超寬幅成像繫統 254
7.2.1 VPRF寬幅繫統的信號模型 255
7.2.2 脈衝重復頻率(PRF)變化方案設計 258
7.2.3 VPRF寬幅繫統設計方案 261
7.2.4 VPRF寬幅繫統信號處理 262
7.2.5 低過采樣情況下的信號處理 281
7.3 基於VPRF技術的大斜視聚束模式 293
7.3.1 脈衝重復頻率(PRF)變化方案設計 293
7.3.2 VPRF大斜視聚束模式的信號處理 296
7.4 總結 300
參考文獻 300

本書全面、深入地探討了高分辨率寬幅星載合成孔徑雷達（SAR）的原理、設計方法及相關技術，其內容既包括星載SAR基本原理與繫統約束的基礎知識，又包括高分辨率寬幅星載SAR繫統實現所需的繫統體制、關鍵技術和信號處理等方面的細節。具體內容包括高分辨率寬幅星載SAR成像模型、距離向高分辨率成像、方位向多通道SAR成像、俯仰向數字波束形成以及變脈衝重復頻率技術等。全書較好地反映了當前高分辨率寬幅星載SAR的發展現狀。本書具有很強的實用性，強調高分辨率寬幅星載SAR繫統技術的工程實現，可作為星載SAR繫統設計和信號處理領域科研人員的參考和培訓用書，也可作為高等院校微波成像、信號處理和遙感等專業師生的教學用書。