雙基地SARGISARFISAR觀測幾何、信號模型和成像算法 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[保加利亞] Andon，Dimitrov，Lazarov，Todor，Pavlov ... 著，黃海風，孫造宇 譯，張啓雷 校

圖書標籤:

• SAR
• GISAR
• FISAR
• 雷達遙感
• 信號處理
• 成像算法
• 觀測幾何
• 微波遙感
• 對地觀測
• 地球物理

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118105650

版次：1

商品編碼：11886492

包裝：精裝

叢書名： 高新科技譯叢

開本：16開

齣版時間：2015-12-01

用紙：膠版紙

頁數：153

字數：190000

正文語種：中文

內容簡介

　　雙基地雷達是一種發射機和接收機分置於不同位置的雷達體製。
　　《雙基地SARGISARFISAR觀測幾何、信號模型和成像算法》從雙基地雷達的觀測幾何、信號模型和成像理論齣發，針對閤成孔徑雷達、逆閤成孔徑雷達、前視雷達等三種類型，建立瞭一般化的雙基地雷達理論。信號模型和成像算法理論針對綫性調頻信號、相位編碼信號等體製來闡述，並通過數值仿真進行驗證。文中還提供瞭數值仿真程序代碼。
　　《雙基地SARGISARFISAR觀測幾何、信號模型和成像算法》中也總結瞭雙基地雷達*新的研究成果。內容涉及閤作式、非閤作式等不同照射源，雙基地SAR、ISAR、前視雷達等不同觀測幾何，以及綫性調頻、相位編碼、GPS粗碼／精碼相位編碼等不同信號體製。
　　文中提供瞭各種觀測幾何、信號模型和成像算法的Matlab程序代碼。

作者簡介

　　拉紮羅夫，教授是保加利亞布爾加斯自由大學的全職教授，研究方嚮是SAR—ISAR—BSAR—InSAR理論、模型和成像處理。他是美國IEEEAES期刊會員，希臘電磁應用雜誌副主編，加拿大IET雜誌客座主編，在SAR相關專業方麵發錶200餘篇期刊和會議論文。
　　
　　科斯塔迪諾夫，是保加利亞布爾加斯技術大學的助理教授，研究方嚮十分廣泛，包括通信、網絡和嵌入式係統，計算機科學，信號和圖像處理，SAR理論等方麵。在SAR、ISAR和BSAR技術方麵撰寫瞭10餘篇論文。
　　
　　黃海風，國防科學技術大學副研究員，1976年7月生。2005年獲國防科學技術大學信息與通信工程專業博士學位。目前主要從事分布式衛星SAR技術、高分辨率雷達對地觀測技術和新體製SAR技術的研究。主持國傢自然科學基金、973專題、國防背景預研專題、高分重大專項等項目的研究工作。2012年在倫敦帝國理工學院訪學半年。已發錶SCI論文11篇，齣版專*1部，獲國防科學技術大學重大科技進展奬1項，軍隊科技進步三等奬1項。孫造字，國防科學技術大學講師，1978年7月生。2007年獲國防科學技術大學信息與通信工程專業博士學位。目前主要從事星載SAR的係統分析、仿真及信號處理研究，涉及的SAR體製包括InSAR、多通道SAR、GEO—SAR等。已發錶SCI論文4篇，EI論文20餘篇，獲軍隊科技進步三等奬1項。

目錄

第1章 雙基地SAR概述
1．1 引言和主要定義
1．2 無源星地雙／多基地SAR
1．3 前嚮散射雷達
1．4 運動目標問題——多基地SAR中的逆問題
1．5 雙基地SAR建模、成像、方法和算法
1．5．1 移變和移不變飛行幾何下的距離遷移算法
1．5．2 基於Loffeld雙基地方程的雙基地點目標參考譜
1．5．3 目標參數提取及成像

第2章 雙基地SAR幾何
2．1 雙基地GISAR觀測幾何和運動特性
2．2 多基地BSAR觀測幾何和運動特性
2．3 BFISAR觀測幾何和運動特性
2．3．1 運動參數估計

第3章 雙基地SAR波形和信號模型
3．1 短脈衝波形和雙基地SAR信號模型
3．1．1 短脈衝波形
3．1．2 短脈衝雙基地SAR信號模型
3．1．3 短距離BFISAR構形下的目標參數估計
3．2 綫性調頻脈衝波形
3．2．1 LFM雙基地SAR信號模型
3．3 綫性調頻連續波形和BSAR信號確定部分建模
3．4 相位編碼波形
3．4．1 巴剋相位編碼
3．4．2 補碼
3．4．3 BSAR發射補碼調製波形
3．4．4 GPSC／A相位編碼
3．4．5 GPSP相位編碼
3．4．6 DVB-T相位編碼

第4章 雙基地成像算法
4．1 短脈衝波形的雙基地成像
4．2 綫性調頻脈衝波形的雙基地成像
4．3 PCM雙基地成像
4．4 熵最小化自聚焦算法
4．5 多基地SAR成像算法驗證

第5章 雙基地SAR空間分辨率分析
5．1 通用的BSAR距離和多普勒分辨率
5．1．1 BSAR距離分辨率
5．1．2 BSAR多普勒分辨率
5．2 順軌距離分辨率
5．3 視綫嚮距離分辨率

第6章 雙基地SAR仿真結果
6．1 實例1：短脈衝波形的雙基地FISAR結果
6．1．1 BFISAR參數估計
6．1．2 BFISAR信號建模算法
6．2 實例2：LFM波形的雙基地FISAR結果
6．2．1 BFISAR幾何及等距橢圓參數估計
6．2．2 BFISARLFM信號建模算法
6．2．3 圖像重建算法和試驗結果
6．3 實例3：LFM波形的非對稱雙基地FISAR結果
6．3．1 BFISARLFM信號建模算法
6．3．2 BFISAR圖像重建算法和試驗結果
6．4 實例4：BarkerPCM波形的雙基地GISAR結果
6．4．1 BGISAR巴剋相位編碼
6．4．2 BGISAR圖像重建算法和仿真結果
6．5 實例5：GPSC／APCM波形的雙基地G[SAR結果
6．5．1 BGISARGPSC／A相位編碼信號模型
6．5．2 BGISAR圖像重建算法和仿真結果
6．6 實例6：GPSPPCM波形的雙基地GISAR結果
6．6．1 BGISARGPSP相位編碼信號模型
6．6．2 BGISAR圖像重建算法和仿真結果

第7章 雙基地SAR算法Matlab程序實現
7．1 直升機圖像重構
7．2 雙基地GIsAR成像
7．3 短脈衝波形的雙基地FISAR成像
7．4 連續LFM波形生成
7．5 脈衝LFM波形生成
7．6 脈衝LFM波形的雙基地FISAR成像
7．7 GPS粗碼相位調製波形生成
7．8 GPSC／APCM波形的雙基地GISAR成像
7．9 GPS精碼相位調製波形生成
7．10 GPSPPCM波形的雙基地GISAR成像
7．11 脈衝LFM波形的多基地SAR成像
7．12 等斜距橢圓生成
7．13 距離分辨率確定
參考文獻

前言/序言

雙基地SAR、GISAR、FISAR觀測幾何、信號模型和成像算法 書名： 雙基地SAR、GISAR、FISAR觀測幾何、信號模型和成像算法 內容簡介： 本書深入探討瞭雙基地閤成孔徑雷達（SAR）、地距SAR（GISAR）以及多分量SAR（FISAR）等非常規SAR成像體製的觀測幾何、信號模型和成像算法。與傳統的同址SAR係統相比，這些非常規體製在觀測靈活性、數據獲取能力以及應用領域等方麵展現齣獨特的優勢，同時也帶來瞭新的技術挑戰。本書旨在為讀者提供一個全麵、深入的理論框架和技術指導，幫助理解和掌握這些先進SAR成像技術的關鍵要素。 第一部分：非常規SAR係統的觀測幾何 這一部分將首先解析不同非常規SAR成像體製下，雷達發射端與接收端相對位置關係對成像過程的影響。 雙基地SAR（BiSAR）的觀測幾何： BiSAR係統中，發射天綫和接收天綫位於不同的平颱，且兩者相對位置固定或緩慢變化。本書將詳細闡述BiSAR的幾何模型，包括目標相對於收發天綫的距離、角度、旁瓣和前嚮的照射區域劃分，以及接收天綫在不同俯仰角和方位角下的成像特性。我們將分析收發基綫對成像幾何的影響，探討不同基綫長度和方嚮下，目標迴波的相乾性和地物信息獲取的獨特性。重點將放在如何精確描述目標的三維位置與收發天綫幾何參數之間的函數關係，這直接關係到後續信號處理和成像精度的基礎。 地距SAR（GISAR）的觀測幾何： GISAR係統通常指以掃描模式進行觀測的SAR，其成像幾何與傳統條帶模式SAR有所不同。本書將詳細分析GISAR的掃描幾何，包括掃描速率、掃描範圍、天綫波束寬度以及地麵投影的變化。我們將闡述在掃描過程中，目標單元的瞬時觀測角度和距離如何隨時間變化，以及這種變化對迴波信號的影響。重點將放在理解GISAR如何通過連續的掃描觀測，在一定區域內形成高質量的雷達影像，並分析其與地形起伏、地物分布之間的幾何關係。 多分量SAR（FISAR）的觀測幾何： FISAR，特彆是多通道/多極化SAR，是指SAR係統配置瞭多個獨立的發射/接收通道或具有極化敏感性的天綫。本書將側重於分析FISAR在不同觀測角度和方嚮下的幾何特性。我們將探討多通道SAR如何通過不同的接收天綫孔徑，實現更精細的方位嚮分辨率或目標運動補償；分析多極化SAR如何利用不同極化通道的迴波，提取地物屬性信息。對於某些特殊的FISAR配置，例如具有不同俯仰角的傳感器陣列，也將深入研究其觀測幾何帶來的優勢，例如實現三維成像或更寬的地錶覆蓋。 第二部分：非常規SAR係統的信號模型 在理解瞭不同體製的觀測幾何之後，本書將深入研究它們各自的迴波信號模型。 雙基地SAR（BiSAR）的信號模型： BiSAR的迴波信號模型是其成像和處理的核心。與同址SAR相比，BiSAR的關鍵區彆在於收發天綫之間的距離（收發基綫）引入瞭額外的距離徙動和相位變化。本書將建立詳細的BiSAR信號模型，考慮目標的迴波在收發天綫之間的傳播路徑差異，以及由此産生的相位差。我們將推導在不同觀測幾何下的BiSAR迴波錶達式，重點關注收發基綫對距離和方位嚮分辨率的影響，以及目標的三維散射特性如何在BiSAR迴波中體現。此外，還將討論由於收發位置不同導緻的非對稱性照射和迴波特性。 地距SAR（GISAR）的信號模型： GISAR的信號模型需要考慮掃描過程中的距離和方位嚮信息。本書將詳細分析GISAR的迴波信號模型，重點在於描述目標在掃描過程中，其距離和方位嚮在迴波數據中的映射關係。我們將建立基於掃描參數的GISAR信號模型，分析不同掃描模式（例如，固定掃頻或連續掃描）下的迴波特性。重點將放在如何處理由於掃描速度和地麵速度匹配問題可能引起的信號畸變，以及如何從掃描迴波中提取精確的目標距離和方位信息。 多分量SAR（FISAR）的信號模型： FISAR的信號模型根據其具體配置而有所不同。 多通道SAR的信號模型： 本書將分析多通道SAR的迴波信號模型，重點在於理解不同接收通道之間的相位和幅度關係。我們將推導在不同通道下，目標迴波的相位差與通道間基綫、目標位置之間的函數關係。這為實現方位嚮超分辨率成像、目標運動補償以及三維成像提供瞭理論基礎。 多極化SAR的信號模型： 多極化SAR的信號模型將側重於描述目標在不同極化狀態下的散射特性。我們將介紹不同極化組閤（例如，HH、HV、VH、VV）下，目標迴波的散射矩陣模型。本書將深入探討如何利用不同極化通道的迴波，分析地物的介電常數、幾何結構以及錶麵粗糙度等屬性，為地物分類、識彆和環境監測提供多維度信息。 第三部分：非常規SAR係統的成像算法 在建立瞭精確的信號模型後，本書將重點介紹針對這些非常規SAR係統設計的成像算法。 雙基地SAR（BiSAR）的成像算法： BiSAR的成像算法是剋服其觀測幾何和信號模型特點的關鍵。本書將詳細介紹多種BiSAR成像算法，包括： 後嚮投影（Back-projection, BP）算法： 重點分析BP算法在BiSAR中的實現細節，包括如何根據BiSAR的觀測幾何，精確計算每個目標單元的迴波投影。我們將討論BP算法的計算量問題，以及在BiSAR中的優化方法。 Chirp壓縮類算法： 介紹如何將BiSAR的迴波信號進行距離和方位嚮的Chirp壓縮。重點在於如何處理由於收發基綫引入的非綫性調頻特性，以及如何設計適用於BiSAR的二維Chirp壓縮策略。 基於精確復共軛（Range Migration Algorithm, RMA）的算法： 探討RMA在BiSAR中的適用性，分析如何處理BiSAR特有的距離徙動和方位嚮徙動，以及如何將其轉化為一種高效的成像方法。 其他先進算法： 簡要介紹稀疏成像、機器學習在BiSAR成像中的應用，以及如何利用多站幾何信息進行更精確的目標定位和成像。 地距SAR（GISAR）的成像算法： GISAR的成像算法需要能夠處理掃描過程中信號的變化。本書將介紹： 掃描模式下的距離-方位壓縮： 分析在掃描過程中，如何對迴波信號進行精確的距離和方位嚮壓縮。重點將放在如何補償由於掃描速度變化或地形起伏引起的迴波畸變。 基於運動補償的成像算法： 討論在GISAR成像過程中，如何對平颱運動或地麵運動進行補償，以獲得清晰的圖像。 針對特定掃描模式的優化算法： 介紹為特定GISAR掃描模式（例如，綫陣掃描、圓周掃描）設計的成像算法，以及如何最大化成像性能。 多分量SAR（FISAR）的成像算法： FISAR的成像算法根據其具體類型而有所側重。 多通道SAR的成像算法： 聚焦算法： 介紹如何利用多通道的相位信息，實現方位嚮的精確聚焦，獲得更高的方位嚮分辨率。 三維成像算法： 重點分析利用不同通道的俯仰角差異，實現目標的三維成像，包括利用極坐標或直角坐標下的成像方法。 目標運動補償算法： 介紹如何利用多通道迴波，實現對目標精確的運動補償，去除運動對成像的影響。 多極化SAR的成像算法： 極化分解與分析算法： 介紹如何對多極化SAR的散射矩陣進行分解，提取地物的極化特徵，例如熵、平均α角等。 地物分類與識彆算法： 基於極化特徵，介紹如何利用監督或無監督的機器學習算法，實現地物的精確分類和識彆。 目標極化特性反演算法： 探討如何利用多極化迴波，反演目標的介電常數、粗糙度等物理參數。 總結與展望： 本書的最後部分將對所介紹的非常規SAR成像體製進行總結，並展望未來的發展趨勢。我們將討論這些技術在軍事偵察、民用測繪、環境監測、災害評估等領域的潛在應用，以及它們在數據融閤、人工智能與SAR成像結閤等方麵的發展方嚮。本書的目標是為科研人員、工程師以及對SAR技術感興趣的學生提供一份紮實的理論基礎和實踐指南，從而推動非常規SAR成像技術的發展和應用。

評分☆☆☆☆☆

這本書對於任何對SAR成像技術有深入追求的人來說，都是一份珍貴的饋贈。作為一名在遙感領域工作多年的研究人員，我發現《雙基地SARGISARFISAR觀測幾何、信號模型和成像算法》在理論深度和實踐指導性上都達到瞭相當高的水平。它非常清晰地闡述瞭雙基地、GISAR和FISAR這幾種非傳統SAR模式的觀測幾何差異，以及這些差異如何影響雷達信號的形成。信號模型部分，作者深入剖析瞭這些係統迴波信號的復雜性，特彆是如何處理多樣的平颱運動和信號參數變化，這些是實現高精度成像的關鍵。我特彆欣賞書中對成像算法的細緻講解，作者不僅迴顧瞭經典算法，更著重介紹瞭針對這些特定成像模式所開發的創新算法，例如如何有效補償雙基地效應和分布式係統帶來的模糊性。書中的數學推導和仿真結果都非常詳實，能夠幫助讀者深入理解算法的原理和性能。對於我而言，這本書極大地拓展瞭我對SAR成像技術邊界的認知，讓我能夠更全麵地理解不同SAR係統在復雜場景下的成像潛力，並為我未來在該領域的研究提供瞭堅實的理論基礎和技術參考。

評分☆☆☆☆☆

這本《雙基地SARGISARFISAR觀測幾何、信號模型和成像算法》著實讓我耳目一新。一直以來，SAR成像領域的研究重心多集中於單站係統，對於雙基地、聚束SAR (GISAR) 和分布式SAR (FISAR) 的係統性闡述相對較少，尤其是將觀測幾何、信號模型和成像算法融會貫通的深度探討更是難覓蹤跡。翻開本書，首先被其嚴謹的邏輯結構所吸引，從基礎的觀測幾何原理齣發，循序漸進地引入瞭各類雙基地係統的獨特性質，比如基綫效應、多普勒中心變化等，這些都是理解後續成像算法的關鍵。作者在信號模型部分的論述更是細緻入微，不僅涵蓋瞭傳統的綫性調頻信號，還深入分析瞭非綫性調頻信號在不同雙基地構型下的迴波特性，並巧妙地結閤瞭目標運動對迴波的影響。我尤其欣賞書中對成像算法的詳細推導和比較，從後端處理的後嚮投影算法到基於信號處理的距離-多普勒算法，再到更加先進的基於稀疏錶示或機器學習的算法，都進行瞭深入的剖析，並給齣瞭相應的優缺點分析和適用場景建議。即使我並非SAR領域的資深研究者，也能從中感受到作者深厚的理論功底和豐富的實踐經驗。這本書不僅僅是一本技術手冊，更像是一位經驗豐富的導師，帶領讀者一步步探索復雜的SAR成像世界，為我未來在該領域的深入研究打下瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

在海量的雷達技術書籍中，《雙基地SARGISARFISAR觀測幾何、信號模型和成像算法》無疑是一股清流。它精準地聚焦於那些常常被忽視但又極具潛力的雷達成像模式——雙基地、GISAR和FISAR。對於我這樣的雷達係統設計工程師來說，理解不同觀測幾何對成像結果的影響至關重要。本書在這方麵做得非常齣色，清晰地闡述瞭不同平颱配置下的觀測幾何參數如何影響數據采集，進而影響成像過程。作者花費瞭大量篇幅來解析這些係統的信號模型，包括其獨特的信號形成機製、多普勒特性以及雜波和乾擾的來源。我發現，書中對於迴波信號的時域和頻域特性分析非常透徹，這對於後續的信號處理至關重要。而成像算法部分，更是本書的亮點。作者不僅介紹瞭經典的成像方法，如基於後嚮投影的算法，還詳細闡述瞭針對這些特定係統量身定製的改進算法，例如如何補償雙基地係統特有的距離徙動和多普勒徙動。書中的圖示和數學推導都相當到位，使得復雜的問題變得易於理解。總而言之，這本書填補瞭我對於這些先進SAR成像模式在理論和實踐應用方麵的知識空白，是一本非常有價值的技術參考書，能夠顯著提升我在雷達係統設計和性能分析方麵的能力。

評分☆☆☆☆☆

在深入研究SAR技術多年後，我一直對雙基地、GISAR和FISAR成像模式的潛力感到著迷，但總覺得缺乏一本能夠係統性、深度地闡述其觀測幾何、信號模型和成像算法的權威著作。《雙基地SARGISARFISAR觀測幾何、信號模型和成像算法》的齣現，完美填補瞭這一空白。這本書的結構設計得非常精妙，首先，它詳盡地解析瞭不同雙基地配置下的觀測幾何特性，包括基綫長度、方位角和俯仰角的變化對迴波的影響，以及GISAR和FISAR係統如何通過分布式測量來增強成像能力。其次，在信號模型部分，作者對復雜的迴波信號進行瞭細緻的數學建模，特彆是對非綫性調頻信號的迴波特性以及平颱運動和目標運動引入的多普勒頻率變化進行瞭深入分析，這對於理解和設計高效的成像算法至關重要。最令人印象深刻的是成像算法部分，書中不僅介紹瞭傳統的後嚮投影和距離-多普勒算法，還重點討論瞭針對這些分布式和非共站成像模式特有的挑戰所開發的先進算法，例如如何處理復雜的幾何畸變和迴波信號的不匹配問題。本書的理論推導嚴謹，圖示清晰，讓我對這些先進SAR成像技術有瞭更深刻的認識，也為我未來的科研工作提供瞭寶貴的指導。

評分☆☆☆☆☆

坦白講，在閱讀《雙基地SARGISARFISAR觀測幾何、信號模型和成像算法》之前，我對雙基地、GISAR和FISAR成像的理解是比較零散的。它們各自的原理我瞭解一些，但將它們作為一個整體來係統地研究，並深入理解它們之間的聯係和區彆，始終覺得有所欠缺。這本書恰恰滿足瞭我這種需求。它以一種非常有條理的方式，將這三種成像模式的觀測幾何、信號模型和成像算法緊密地聯係起來。我特彆喜歡書中在觀測幾何部分的討論，它詳細描述瞭不同平颱配置如何影響目標的迴波路徑和多普勒頻移，這直接關係到後續信號處理和成像的精度。信號模型部分更是深入探討瞭各種雙基地雷達的迴波特性，包括其非綫性以及如何受到目標運動的影響，這些都是單站SAR所沒有的挑戰。最讓我驚喜的是成像算法部分，作者並沒有僅僅羅列現有算法，而是著重分析瞭針對雙基地、GISAR和FISAR係統的特殊性而設計的成像方法，以及如何剋服它們帶來的成像難題。書中的例子和仿真結果也相當有說服力，幫助我更好地理解理論知識的應用。這本書的齣版，無疑為廣大雷達研究者和工程師提供瞭一個全麵瞭解和掌握這些先進成像技術的重要平颱。