超宽带合成孔径雷达

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1、系统工程与电子技术000118系统工程与电子技术SYSTEMSENGINEERINGANDELECTRONICS2000　Vol.22　No.1　P.55～58超宽带合成孔径雷达常文革摘　要　超宽带合成孔径雷达(UWBSAR)是目前国内外的研究热点之一，在军用、民用等方面具有广泛的应用前景。以P3UWBSAR、SRI等超宽带系统为例，从三个方面阐述了UWBSAR的特点：在回波模型上，分析了UWBSAR的回波相位特征为一双曲函数，而并非常规窄带SAR的二次函数；在成像算法方面，阐述了UWBSAR的特殊性；在运动补

2、偿方面，分析了UWBSAR运动补偿的难点。主题词　合成孔径雷达　　回波　　模型　　运动补偿系统分类号：TN958文章编号：1001-506X(2000)01-0055-04IssuesinUltra-Wideband,WidebeamSARChangWenge（InstituteofElectronicsEngineering,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha410073）Abstract：Ultra-Wideband(UWB)syntheticape

3、rtureradar(SAR)isfindingimportantapplicationsintheareaoffoliagepenetration(FOPEN)andastypeofgroundpenetrationradar(GPR).Thispaper,wesurveychallengestoUWB/WBSAR:inreplicamodel,thephasehistoryisnotparabolaasconventionalSAR,buthyperbola;inimageformation,convent

4、ionalSARalgorithmmaybeinappropriate;inmotioncompensation,thedifficultyarisesinwidebeam(WB).WeillustrateaspectsofUWBSARwithP3Ultra-WidebandradarsystemandSRIUltra-Widebandradarsystem.Keywords：SAREchoModelMotioncompensatingsystem1　引　言　　超宽带雷达具有极高的距离分辨力，近年来得到了迅速发

5、展，超宽带雷达结合合成孔径技术，即超宽带合成孔径雷达(UWBSAR)，可实现高分辨力成像。工作于较低频段的UWBSAR，可实现对叶簇、地表等覆盖下的目标进行精细成像，这在军事、民用等方面具有广泛的应用前景。特别在90年代初海湾战争以来，美国研制了FOPENSAR和GPEN等超宽带系统，并于1992年前后分别进行了系统实验，取得了一系列的成果，很好地验证了UHF/VHFUWBSAR良好的穿透能力和精细成像的能力［4］，有力万方数据file:///E

6、/qk/xtgcydzjs/xtgc2000/0001/0001

7、18.htm（第1／10页）2010-3-2311:56:41系统工程与电子技术000118地推动了超宽带合成孔径雷达的发展。典型的超宽带系统有ERIM和NAWC为ARPA研制的P3UWBSAR系统、SRIUWBSAR系统、ARL的BOOMSAR系统等。这些系统的有关参数见表1，同时表中还列出了一些常规窄带SAR的有关参数，以供比较。表1　几种UWBSAR与常规窄带SAR参数名　称工作频段带　宽分辨力积累角机/星载发射波形P3UWBSAR215MHz～900MHz509MHz0.66m×0.33m31.7°机载

8、LFMSRI100MHz～500MHz200MHz1m×1m26°机载ImpulseARLBOOMSAR50MHz～1MHz1GHz5in.×6in.车载ImpulseNASA/JPL-UHF19.28MHz3.5m×4m19°机载LFML19.28MHz3.5m×4m8°机载LFMDC-8SARSIR-CL20MHz8.3m×27m1°星载LFM　　UWBSAR与常规窄带SAR相比，无论在系统实现，还是算法选择等方面均有其特殊性，如UWBSAR的积累角较大，如P3UWBSAR，积累角达31.7°，大的积累角会

9、导致严重的距离迁移，而且这种距离迁移具有空变的性质(DRC)；UWBSAR相对带宽极大，如P3UWBSAR，相对带宽大于108%，SRI相对带宽大于100%，ARLBOOMSAR相对带宽近200%。大的相对带宽导致了处理孔径的严重变形，而非常规窄带SAR的矩形处理孔径；等等，这些特点将在本文中分别予以阐述。2　UWBSAR目标回波模型　　假设目标区有n个目标，分别位于(rn,xn),n