为方便大家阅读，我做了一个专栏目录，蓝色字有超链接，可以直接打开。本专栏默认读者已具备雷达系统的基本知识或者已阅读过雷达导论专栏中的文章。1. 概述SAR成像概述星载SAR的各项指标解读（史上最全）SAR成像算法的实现途径与算力分析2. SAR成像原理与SAR系统简介雷达与分辨率SAR成像原理与方法SAR图像的形成和处理SAR系统设计3. 点目标仿真点目标仿真（一）—— 数学模型点目标仿真（二）—— Matlab仿真4. 成像算法更新中雷达导论专

1. 发展概述雷达是英文Radar（Radio detection and ranging）的音译，原意为“无线电探测与测距”。雷达的发明是无线电发展史上的里程碑，二战时，英国急需通过雷达探测空中金属物体来帮助搜寻德国飞机，这期间，雷达技术飞速发展，发展出了地对空、空对地轰炸、空对空火控、敌我识别等功能。雷达在第二次世界大战中发挥了重大作用，至今仍是军用和许多民用领域的重要传感器。早期雷达系统通过时间延迟来测距，通过天线指向来测角，通过多普勒频移测速。1951年，Carl Wiley发现，通..

目录一、系统指标系统指标包含两个部分：雷达系统的通用指标和卫星整星相关的指标，主要有以下几项：1. 工作频段2. 极化方式3. 雷达体制4. 雷达参数（1）雷达方程中的参数 （2）波形设计中的参数 （3）波束设计中的参数5. 系统形态6. 观测方向7. 升(降)交点地方时8. 轨道类型9. 轨道高度10. 重复观测周期（1）全球重复观测周期 （2）对重点地区的重复观测周期二、性能指标性能指标主要突出合成孔径雷达与普通雷达所不同的指标，以及

本期将使用CS算法对哨兵1号和RADARSAT-1的回波数据进行SAR成像处理，展示成像结果，并附上MATLAB代码，CS核心算法见本专栏的《CS算法（二）》

我们按照Cumming教授所著的《合成孔径雷达成像——算法与实现》7.6节的点目标参数进行仿真，斜视角设置为8°，中心斜距改为1000km。

书接上回

CS —— chirp scaling，调频变标。CS算法基于Papoulis提出的Scaling原理，。基于这种原理，可以通过相位相乘替代时域插值来完成随距离变化的RCMC。此外，由于是在二维频域进行数据处理，CSA还能解决SRC对方位频率的依赖问题。由频率调制实现的变标或平移不能过大，否则将引起不利的信号中心频率和带宽改变。这种限制可以通过对 RCMC进行两步操作予以避免。首先通过Chirp Scaling 操作，校正不同距离门上的信号距离徙动(RCM)差量(difference)；

本文展示了如何评估星载合成孔径雷达 （SAR） 的性能，并将理论极限与 SAR 系统的可实现要求进行比较。SAR 利用雷达天线在目标区域上的运动来提供更精细的方位角分辨率。给定雷达的主要参数（例如工作频率、天线尺寸和带宽）和安装它的平台参数（例如高度、速度、安装位置），从而确定性能参数，例如覆盖区域、方位和距离分辨率、SAR图像的信噪比 （SNR） 和噪声等效反射率 （NER）。本文在英文原版的基础上增加了MATLAB函数对应的数学公式。本文展示了如何估计星载SAR系统的性能参数，如幅宽、分辨率和信噪比。

按照峰值能量下降6dB以内，分辨率展宽1.5倍（即3.75m）以内，PSLR小于-20dB，ISLR小于-13dB进行筛选，筛选出合格的窗为三角窗、汉明窗、凯撒窗、高斯窗、泰勒窗，其中三角窗和高斯窗峰值能量勉强合格。按照峰值能量下降6dB以内，分辨率展宽1.5倍（即3.75m）以内，PSLR小于-20dB，ISLR小于-13dB进行筛选，筛选出合格的窗为三角窗、汉明窗、凯撒窗、高斯窗、泰勒窗，其中三角窗峰值能量勉强合格。加入大量噪声（8倍噪声，信噪比-18dB），回波信号淹没在噪声里。

SAR成像专栏目录_lightninghenry的博客-优快云博客先放RD算法最终的成像结果：经简单的地距投影后为（地距投影的内容在后面的几何校正章节中讲解）：温哥华这地形还真像是一张怪兽的巨嘴呀。从图中可以清晰地分辨出船只、海岸和陆地，并且还能发现有的船只下方是有虚影的，这说明该船在运动。代码运行完毕会生成几张对比图：这几张图对应了算法中的几个关键步骤，这里一一讲解。

求解出距离弯曲量，将弯曲量校正（RD算法插值搬移即可，与RD算法（二）中距离走动校正的方法相同）后，便可进行方位向脉冲压缩，方位压缩时就用到了上面的方位频域表达式。

驻定相位原理（the principle of stationary phase，POSP）是一种在数学和物理学中常用的近似计算方法，主要用于计算复杂的积分或和式。最早好像是用在光的衍射的研究中的，大概可以追溯到19世纪，想想那会的中国在干嘛。。。在光的衍射现象中，波面的形状会发生变化，产生衍射效应。驻定相位原理通过找到驻定相位点，将波的传播问题简化为计算驻定相位点附近的波的贡献。这样可以将波的复杂传播问题转化为计算相位点附近的振幅和相位的简化问题。

编写MATLAB代码，实现RDA算法，使用真实SAR卫星数据进行成像处理。

本文分析了SAR回波的多普勒特性。在正侧视条件下，推导了SAR回波的多普勒频率公式，指出多普勒频率随时间线性变化且方位向呈现线性调频特性。通过RADARSAT-1参数验证，发现近似处理带来的误差可忽略不计。同时讨论了多普勒中心频率的成因，指出地球自转导致径向速度分量叠加是主要原因。文章还介绍了多普勒质心自动估计的必要性，为后续自聚焦算法和多普勒参数估计研究奠定了基础。推导过程展示了SAR成像中多普勒效应与几何关系的精确建模方法。

在《SAR成像概述》的第4节已经对各种SAR成像算法进行了一个简要的概述，本文就直接从RD算法讲起了。

​距离多普勒（Range-Doppler，RD）算法是SAR成像处理中最直观，最基本的经典方法，目前在许多模式的SAR，尤其是正侧视SAR的成像处理中仍然广为使用，它可以理解为时域相关算法的演变。在看RD算法之前我们先分析下距离迁移现象。距离迁移我们在上一章已经说过，SAR成像算法的中心思想是解决距离迁移的问题​​​​距离迁移包含距离徙动和距离弯曲两部分。如上图所示，SAR回波距离迁移的规律不是线性的，也就是说，距离徙动是距离迁移中的线性部分，距离弯曲是非线性部分。下面推导一下这两部分的组成.

上一章我们已经成功得到了点目标的数据，我们知道脉冲多普勒雷达脉压之后可以提升距离分辨率，那么我们先对点目标数据做距离向的脉冲压缩看看，看看能得到什么结果。为了加快仿真速度和观察地更加直观，我们对一些参数做下微调（比如幅宽和方位向范围都比较小，相当于是区域成像），这次我们将方位向范围取的再大一些，将主频调整为？GHz，并将目标数量调整为5个。%目标方位向范围，方位向为X轴Xmin=-5000; Xmax=5000; Ntarget=5; % 目标数量Ptarget=[-500*DX,Y

从本期开始，将以加拿大的RADARSAT-1卫星为例，进行SAR成像的理论学习。首先我们可以从中国遥感数据网（加拿大雷达卫星系列 (ceode.ac.cn)）和《合成孔径雷达成像算法与实现》中拿到该卫星的参数。这里列出一些需要用到的参数：合成孔径雷达的参数比较多，我将这些参数分为...

今天，我们来看第七大篇成像雷达的最后一章（注意不是本专栏的最后一章），也是全书的第35章——合成孔径雷达系统设计。本章目录如下：35.1 SAR的雷达距离方程35.1.1噪声等效σ35.2 SAR 的模糊情况35.2.1避免距离模糊 35.2.2避免多普勒模糊 35.2.3栅瓣35.3带宽和方位向分辨率35.4波束宽度和距离向分辨率35.5减少旁瓣35.6 SAR设计实例35.7总结本篇就到这里，内容比较丰富。扩展阅读如下：本.

SAR空间几何关系、SAR回波信号的数学模型、雷达回波信号的二维数学公式、RADARSAT-1卫星简介

今天来看第34章，目录如下：34. SAR图像的形成与处理34.1 非聚焦SAR34.1.1信号处理要求 34.1.2非聚焦阵列的限制34.2 聚焦SAR的局限性34.2.1如何完成聚焦34.3 SAR 处理过程34.3.1信号处理要求 34.3.2降低计算负荷:多普勒处理 34.3.3多普勒频率VS方位角 34.3.4实现 34.3.5实现算术运算的降低 34.3.6常规数组概念的对应关系34.4 运动补偿和自动对焦34.4.1无补偿相位误差限制34.5

1. 实现途径星载SAR数据处理主要分为实时和非实时处理两类。实时处理通常通过FPGA、DSP或GPU等实现实时成像，庞大的数据量限制了实时处理图像的大小；非实时处理一般将录取的数据在地面利用计算机和专用的数据处理软件进行处理。近年来随着集成电路技术的飞越发展，多核、众核成为芯片设计的潮流，与之对应的并行处理技术，尤其是GPU并行处理技术被广泛应用。与CPU相比，GPU明显具有成本低、性能高的特点，各种复杂的处理算法在GPU上得到加速实现。SAR成像处理具有计算密集型、易于并行等特点，适合利用GPU

今天我们来看第33章，本章介绍了简单的SAR成像原理、分辨率指标以及几种典型的SAR的工作模式，SAR的几种工作模式正如下面二级标题：​​​​​​。

一、系统指标系统指标主要指雷达系统的通用的指标，以及和卫星整星相关的指标，主要有一下几项：工作频段：雷达体制：极化方式：设计s

我们直接跳转至第七大篇：成像雷达。本大片的目录如下：今天来看全书第32章：雷达与分辨率32.1如何定义分辨率32.2影响分辨率单元大小选择的因素32.2.1要分辨目标的尺寸 32.2.2信号处理要求 32.2.3成本和数据管理 32.2.4解译图像32.3实现良好的分辨率32.3.1跨航迹(距离)分辨率 32.3.2沿航迹(横向距离)分辨率32.4总结本章主要介绍分辨率。SAR的分辨单元：SAR的分辨单元分为两维信息，一维是距离（径向）分辨..