合成孔径雷达（SAR）的信号模型和处理过程

对于机载侧视雷达，若是实孔径雷达，其分辨率将受到很大的限制，特别是方位向分辨率，下面列举具体参数计算方位和距离向分辨率。其中，SLAR是指Side Looking Airborne Radar。

     

SAR基础

合成孔径雷达天线往往仅用单个辐射单元，沿一直线依次在若干个位置平移，且在每一个位置发射一个脉冲信号，接收相应发射位置的雷达回波信号并储存起来，然后通过信号处理的方法产生一个等效的长的线性阵列天线。合成孔径雷达的特点是分辨率高，能全天候工作，可有效地识别伪装和穿透掩盖物。 

相参性

要想通过在不同的位置发射信号并收集后再联合处理，那么首先就要确保发射的脉冲是相参的，相参性是SAR系统获得高分辨率的必要条件。

发射信号、本振电压、相参震荡电压和定时器的触发脉冲均由同一基准信号提供，接收机也需要具备很高的时间精度。

多普勒历程 随着平台的运动，地面目标逐渐进入雷达波束，平台接近目标时多普勒频率为正，远离目标时为负，频率随时间变化曲线的斜率为负，目标的多普勒历程如下图所示。

     

SAR的距离和方位分辨率

SAR通过脉冲压缩技术改善距离分辨率，它与发射信号的带宽有关，带宽越大，分辨率越小；通过合成孔径技术改善方位分辨力，条带SAR理论上可以达到天线尺寸的1/2，聚束SAR分辨率更小。 高的分辨力要求采用小的天线而不是大的天线，并且与距离和波长无关。当然，受到其他因素的影响，天线孔径也不可能无限小。

SAR的信号模型和处理过程

SAR是需要存储雷达回波，由于数据不是同时采集的，需要对一定的时间间隔内接收的信号进行运算。A/D转换之后对数字信号进行存储，选择存储介质必须考虑到信息记录的速率、记录的数据容量、完成方位压缩和脉冲压缩时存储数据的读取速度。

 

 

SAR天线在每个位置发射脉冲信号并接收目标回波并按顺序存储，然后通过二维匹配滤波实现目标的距离和方位向的高分辨。    

运动补偿

SAR信号处理是假定雷达随飞机做直线等速飞行。实际上，运载天线的飞行器总是与这种典型的直线等速飞行状态有偏差的。因此就需要用辅助设备来补偿非直线运动。 运动补偿设备必须包含能检测飞行路线与直线路径偏离的传感器，可以用各种方式使用此敏感元件的输出。为了完善运动补偿，还必须调整接收信号的相位，以补偿实际天线与理想的形成合成天线位置之间的偏移。    

编辑：黄飞