❶ 哪位高人指点下合成孔径雷达和相控阵雷达的区别
成孔径雷达就是利用雷达与目标的相对运动把尺寸较小的真实天线孔径用数据处理的方法合成一较大的等效天线孔径的雷达。合成孔径雷达的特点是分辨率高,能全天候工作,能有效地识别伪装和穿透掩盖物。
合成孔径雷达主要用于航空测量、航空遥感、卫星海洋观测、航天侦察、图像匹配制导等。它能发现隐蔽和伪装的目标,如识别伪装的导弹地下发射井、识别云雾笼罩地区的地面目标等。在导弹图像匹配制导中,采用合成孔径雷达摄图,能使导弹击中隐蔽和伪装的目标。合成孔径雷达还用于深空探测,例如用合成孔径雷达探测月球、金星的地质结构。
合成孔径雷达工作时按一定的重复频率发、收脉冲,真实天线依次占一虚构线阵天线单元位置。把这些单元天线接收信号的振幅与相对发射信号的相位叠加起来,便合成一个等效合成孔径天线的接收信号。若直接把各单元信号矢量相加,则得到非聚焦合成孔径天线信号。在信号相加之前进行相位校正,使各单元信号同相相加,得到聚焦合成孔径天线信号。地物的反射波由合成线阵天线接收,与发射载波作相干解调,并按不同距离单元记录在照片上,然后用相干光照射照片便聚焦成像。这一过程与全息照相相似,差别只是合成线阵天线是一维的,合成孔径雷达只在方位上与全息照相相似,故合成孔径雷达又可称为准微波全息设备。
我们知道,蜻蜓的每只眼睛由许许多多个小眼组成,每个小眼都能成完整的像,这样就使得蜻蜓所看到的范围要比人眼大得多。与此类似,相控阵雷达的天线阵面也由许多个辐射单元和接收单元(称为阵元)组成,单元数目和雷达的功能有关,可以从几百个到几万个。这些单元有规则地排列在平面上,构成阵列天线。利用电磁波相干原理,通过计算机控制馈往各辐射单元电流的相位,就可以改变波束的方向进行扫描,故称为电扫描。辐射单元把接收到的回波信号送入主机,完成雷达对目标的搜索、跟踪和测量。每个天线单元除了有天线振子之外,还有移相器等必须的器件。不同的振子通过移相器可以被馈入不同的相位的电流,从而在空间辐射出不同方向性的波束。天线的单元数目越多,则波束在空间可能的方位就越多。这种雷达的工作基础是相位可控的阵列天线,“相控阵”由此得名。
有源相阵控雷达和无源相阵控雷达的区别是就是无源是只有单个或者几个发射机子阵原只能接收,而有源是每个阵原都有完整的发射和接收单元!
❷ 深入浅出|合成孔径雷达原理与基本的RD算法实现|全网史上最详细|全是干货
在微波遥感和信号处理领域,合成孔径雷达(SAR)是不可或缺的技术,但对于许多专业人士来说,理解其成像原理并非易事。本文旨在深入浅出地阐述SAR的核心原理,结合理论与实践,让初学者和同行受益。
SAR的起源可以追溯到20世纪50年代,当时为了提升雷达的分辨率,科学家们提出利用小天线沿长线阵轨迹移动,形成虚拟的高分辨率波束。这种技术的关键在于通过信号处理,利用每个阵元的信号叠加,模拟出长线阵的效果,从而获得极高的横向分辨率。
理论部分,我们探讨了SAR的工作原理,包括空间阵列合成,频率带宽对分辨率的影响,以及多普勒分辨率的计算。通过这三个角度,我们揭示了SAR能够保持分辨率不变,即使在信号处理要求提高和距离变化的情况下。
SAR回波信号的特点,如距离徙动,也需理解。随着平台移动,目标距离会变化,导致信号分散,这需要通过距离压缩和校正来处理。此外,距离多普勒(RD)算法是实际应用中处理这类信号的关键步骤,它将二维处理分解为一维处理,通过级联形式简化了图像生成过程。
通过仿真点目标的回波数据,我们展示了RD算法的实际应用,包括距离压缩、校正和方位压缩,最终生成清晰的点目标图像。在这个过程中,我们分析了分辨率的计算和多目标成像的处理方法。
理解这些原理不仅需要掌握傅里叶变换、Sinc函数等基础理论,还要熟悉信号处理的各个环节,如插值、归一化和脉冲压缩。这些知识是深入理解SAR的关键,为实际应用和进一步研究打下坚实基础。