【SAR成像】合成孔径雷达 SAR回波信号仿真【附MATLAB代码】

文摘   2025-01-21 21:27   山东  

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简介


    • 参数定义


    • 雷达参数计算与设置

    • 仿真场景参数设置

    • 天线尺寸

    • 天线斜视角度(Squint angle)方位斜视角等于0 即正侧视

    • 天线加权形式:矩形加权或sinc加权

    • λ

      是雷达信号的波长,

      λ=cfc

      (中心频率10GHz下,$\lambda$= 0.03m)。

    • R 是雷达到目标的距离(10km)。

    • L一个z

      是天线的方位向尺寸。

    • 影响方位向分辨率,方位向分辨率由天线孔径和斜视角决定:

    • Δx一个z=λRL一个z
    • 其中:

    • 对于10m方位向分辨率:

    • L一个z=0.03×1000010=30m
    • 对于1m方位向分辨率:

    • L一个z=0.03×100001=300m
    • 因此,要实现10m方位向分辨率,天线尺寸为30m;实现1m分辨率,天线尺寸需要300m。

    • Δr=c2B
    • 其中:

    • 对于10m距离分辨率:

    • B=c2×10=15兆赫
    • 对于1m距离分辨率:

    • B=c2×1=150兆赫
    • c 是光速

    • B 是LFM信号的带宽

    • 脉宽:根据SAR分辨率要求,雷达的距离向分辨率($\Delta r$)可以通过下式确定:

    • 天线参数:

    • 场景参数:场景中心距离雷达为10Km,方位×距离——120m×520m,雷达高度为0。

    • 目标参数:25个RCS等于1的理想点目标,均匀分布在以场景中心为中心的方位-50m~+50m、距离-250m~+250m的范围内。

    • (1)输入参数:

    • 场景参数:场景中心距离雷达为10Km,方位×距离——120m×520m,雷达高度为0。

    • 目标参数:25个RCS等于1的理想点目标,均匀分布在以场景中心为中心的方位-50m~+50m、距离-250m~+250m的范围内。

    • LFM信号参数:中心频率10.0GHz,脉冲宽度30us。

    • SAR的方位斜视角等于0,即正侧视。

    • 天线加权形式:矩形加权或sinc加权。

    • 分辨率有两种情况:(1)10m×10m;(2)1m×1m。

    • (2)针对两种分辨率,完成回波仿真:

    • 设计发射LFM信号带宽,保证图像的分辨率要求,同时又不过分增加仿真的数据量。

    • 设计天线尺寸,保证距离向覆盖场景信号,图像的分辨率要求,同时又不过分增加仿真的数据量。

    • 设计雷达接收机波门起始时刻和中止时刻,保证场景中的每一个目标的回波都会被完全接收,同时又不过分增加仿真的数据量。

    • 设计两个方向的过采样因子(最好一致),使得距离和方位向的采样模糊可以忽略,同时又不过分增加仿真的数据量。

    • 按正交解调接收方式仿真SAR回波信号,观察信号的时、频域波形。

    • (3)完成对回波信号的分析,理解方位向信号的特性:

    • 分析回波信号在方位向的时频分布,从信号角度理解方位向高分辨率原理。

    • 分析回波信号在二维时域、二维频谱、距离多普勒域的特性。

    • 分析距离压缩后的回波数据,理解距离迁移(RCMC)的特性。

    • (4)对每个距离向脉冲完成脉冲压缩


MATLAB仿真结果

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