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SAR成像基本原理
SAR成像技术经过长时间的发展已趋于成熟，其工作模式也应场合需要演变出数十种， 根据波束扫描方式可分为条带式、聚束式和扫描式[ 36]；根据搭载平台不同可分为单站SAR、 双站SAR、一站固定式SAR和弹载SAR等[ 37]。其中最常见且最简单的成像模式为单站条带 式SAR成像，其空间几何模型如图2.1所示。
图中，SAR平台以速度v沿方位向飞行，斜视角为θ，波束扫过的范围即为成像区域。SAR 系统普遍采用的发射波形为线性调频（Linear Frequency Modulation, LFM）信号，其时域形式为，
其中，A为信号幅度，Tp为时宽，f c 为载频，K为线性调频率。对式(2.1)关于时间t求导可以 看到其瞬时频率成线性，因该性质LFM信号的时宽带宽积远高于一般信号，可以在保障一般 成像场景对距离分辨率的要求下进行较大波束覆盖范围成像，因此常被用作SAR成像系统的 发射和接收信号[ 1]。
当SAR系统在距离向发射LFM信号并接收回波进行数据处理成为数字信号后，进入匹 配滤波流程，其本质是使回波经过某种方式满足最大输出信噪比(Max Signal Noise Ratio, MSNR)准则，实现方式是设计一种线性滤波器，使其响应函数满足与能量信号的频谱互为共 轭，进而增加回波信号的幅频特性，达到增强信号能量，抑制杂波或干扰信号的目的[ 38-40]。
SAR接收距离向回波信号的表达式已知，利用频谱共轭的特点设计出满足MSNR准则的冲激 响应即可实现实时匹配滤波，当下的匹配滤波器广泛用于LFM信号处理过程[ 1]，具体步骤为， 首先利用驻定相位原理(Principle of Stationary Phase, PSP)将LFM时域信号转换到频域为，
则设计匹配滤波器的脉冲响应函数在频域可表示为，
最后经傅里叶逆变换后可在时域变为单一脉冲形式，成像位置落在了目标原本距离向位置。
SAR系统沿方位向飞行时，连续方位时间接收的距离向回波在同一距离单元也表现出与 LFM信号相同的性质，因此对每个距离单元进行方位向匹配滤波，即可确定目标方位向成像 位置，最终形成二维SAR图像[ 41]。
SAR-GMTI基本工作原理
在2.2.1节的飞机平台中搭载SAR-GMTI系统，其空间几何模型如图2.2所示。
图中绿色圆点为运动目标，沿虚线作匀速直线运动，距离向速度为vr，方位向速度为v a 。平 台沿方位向以速度v飞行，波束斜视角为θ。设在方位零时刻SAR-GMTI波束中心指向运动 目标，此时雷达与动目标之间的距离为R0，R(ta)为雷达在任意方位时刻与动目标的距离，其 表达式为，
式中，wr(.)和w a(.)分别为距离、方位包络，t r 为距离向快时间，ta为方位向慢时刻，f c 为载频， Kr为线性调频率，c为光速，T a 为合成孔径时间。
按照SAR成像基本原理对其进行成像，则距离向处理完后忽略信号的包络信息，其时域 表达式为，
观察式(2.9)可以发现，运动目标在距离向已经聚焦，其方位信号为，
根据2.2.1节可知，SAR接收的回波信号在方位向上呈现LFM信号性质，SAR-GMTI系统接 收的回波本质上也是SAR回波，因此其方位信号的多普勒中心频率为，
方位向调频率为，
可以看到信号的多普勒中心频率与方位向调频率都和目标运动速度相关，而运动目标的速度 在成像处理前并不清楚，不能予以补偿，导致最终的成像结果出现偏差，即多普勒中心频率 的偏移使运动目标在图像上显示的方位向位置与真实位置不同，若运动目标速度过快，方位 调频率变化太过于剧烈使之不能被补偿会使运动目标方位向不能聚焦，出现模糊拖尾现象。其中，是否聚焦不是SAR-GMTI系统所关心的，系统最终需要对动目标进行检测定位，于是 需要对图像进行二次处理。
最早使用的动目标探测技术是根据运动目标回波和周围静止场景回波之间的多普勒谱差 异来实现的，即直接利用多普勒中心频域检测法或方位调频斜率自聚焦检测法就可以探测运 动目标[ 42]。在此基础上改进的基于对称多普勒视图的运动目标检测算法，虽然在检测动目标 效率和能力上都有了一定的提升，但是都会因为地杂波能量强于运动目标能量而失效，而且 也只能检测是否存在运动目标，不能对其进行定位[ 43]。为解决上述问题，目前普遍采用多通 道SAR-GMTI系统，并利用偏置相位中心天线(Displaced Phase Center Antenna,DPCA)技术和 沿航迹干涉(Along-Track Interferometric ,ATI)技术对运动目标进行检测定位[ 44]，其系统（以三 通道为例）流程如下所示，
在本文后续介绍的多通道SAR-GMTI干扰方法中，SAR-GMTI系统工作流程与上述流程相同， 通道数据经过距离徙动校正和距离压缩后先通过DPCA技术抑制环境杂波，选择合适阈值或 CFAR技术检测出运动目标，最后通过ATI技术进行干涉相位处理估计目标径向速度并修正 目标方位向位置。
