1. 研究目的与意义

合成孔径雷达(syntheticapertureradar,简称sar)是二十世纪五十年代发展起来的一种微波高分辨率雷达。它具有全天时、全天候、大面积、远距离的成像能力，能够在能见度极差的气象条件下，从空中实时或近似实时地提供类似光学照片的两维地物、地貌图像，并且具有良好的空间分辨能力和辐射测量保真度。

合成孔径雷达借助于脉冲压缩技术实现距离维的高分辨率，借助于方位多普勒分析技术实现方位维的高分辨，然后经过成像处理以获得地物目标的雷达图像。在sar成像处理算法中,chirpscaling算法(raney,1994)算法是在wda算法的基础上提出来的。其基本思路是,在信号变换到二维波数域之前校正所用距离单元的距离徙动曲线,使之与参考距离rref相同,这样就可以在二维波数域通过简单的相位相乘完成距离徙动校正,从而避免了插值运算。在csa中,chirpscaling原理是指线性调频信号与一个具有适当相关调频率的调频信号(称为chirpscaling因子)相乘,结果仍然是一个调频信号,只是相位中心和调频率发生微小的变化。因此,采用新的调频率进行距离压缩后,信号的位置产生位移,修正了不同距离上目标距离徙动曲线的微小差别,使得所有距离徙动曲线具有相同的形状,这样就可以进行统一的距离徙动校正和方位处理,实现精确成像。

由于微波具有一定的穿透能力，sar对人工目标和伪装目标具有良好的探测能力和分辨能力，已经成为现代军事侦察和情报收集的重要手段，它还可以作为引导设备的显示装置，引导高速投掷武器轰击敌方目标，作为高科技侦察工具，sar在军事应用领域起着非常重要的作用。

2. 研究内容和预期目标

一.研究内容

1.基于合成孔径雷达的工作几何模型及信号模型；

2.推导出chirpscaling算法；

3. 研究的方法与步骤

(一)chirp scaling算法原理

chirpscaling算法，其基本思路是：在信号变换到二维波数域之前校正所用距离单元的距离徙动曲线,使之与参考距离r_ref相同,这样就可以在二维波数域通过简单的相位相乘完成距离徙动校正,从而避免了插值运算。在csa中,chirpscaling原理是指线性调频信号与一个具有适当相关调频率的调频信号(称为chirp scaling因子)相乘,结果仍然是一个调频信号,只是相位中心和调频率发生微小的变化。因此,采用新的调频率进行距离压缩后,信号的位置产生位移,修正了不同距离上目标距离徙动曲线的微小差别,使得所有距离徙动曲线具有相同的形状,这样就可以进行统一的距离徙动校正和方位处理,实现精确成像。

cs成像算法流程图如下：

4. 参考文献

【1】 刘永坦 等，雷达成像技术，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1999

【2】 [美]ian g.cumming 等，合成孔径雷达成像算法与实现，北京：电子工业出版社，2007

【3】 【美】johnc.curlander 等，合成孔径雷达系统与信号处理，北京：电子工业出版社，2007

5. 计划与进度安排

1. 2022年1月15日2022年3月20日 查阅相关资料，撰写开题报告；

2. 2022年3月21日2022年4月10日 学习和推导rd成像算法；

3. 2022年4月11日2022年4月30日 利用matlab仿真软件进行cs算法实现；