新體製SAR係統及其信號處理 [New system SAR and ITS signal processing] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李興廣，陳磊，趙爽，陳殿仁，張樂樂 著

圖書標籤:

• SAR
• 閤成孔徑雷達
• 信號處理
• 新體製SAR
• 雷達係統
• 微波遙感
• 目標識彆
• 海事SAR
• 地質SAR
• SAR成像

齣版社： 東南大學齣版社

ISBN：9787564170042

版次：1

商品編碼：12116791

包裝：平裝

外文名稱：New system SAR and ITS signal processing

開本：16開

齣版時間：2016-12-01

用紙：膠版紙

頁數：183

字數：190000

正文語種：中文

內容簡介

　　新體製閤成孔徑雷達（SAR）技術是一門先進的雷達技術。李興廣、陳磊、趙爽、陳殿仁、張樂樂的《新體製SAR係統及其信號處理》重點介紹兩種新體製SAR：星載MIMOSAR和機載前視SAR係統，闡述瞭這兩種SAR係統的基本原理、組成部分及成像算法。
　　全書共分為7章，包括新體製SAR的研究背景和意義、傳統SAR原理及成像算法、星載多通道SAR成像係統、星載混閤相控陣MIMOSAR成像係統、基於星載HPMSAR的二維DBF處理技術、基於星載HPMSAR的多通道混閤信號處理技術、機載前視SAR成像係統及算法。《新體製SAR係統及其信號處理》是作者和課題組從事新體製SAR技術研究工作的經驗和總結，力求體現設計性、實用性和創新性。
　　《新體製SAR係統及其信號處理》主要讀者對象為從事新體製SAR係統及其相關領域研究、設計、製造的科研人員、工程技術人員和教學工作者。

目錄

1 新體製SAR的研究背景和意義
1．1 SAR研究熱點和難點
1．1．1 新體製SAR論證
1．1．2 新體製和特殊應用條件下的成像
1．1．3 SAR圖像處理
1．1．4 運動目標檢測與成像
1．1．5 1SAR運動補償與成像
1．1．6 SAR的乾擾和抗乾擾
1．2 新體製SAR的發展

2 傳統SAR原理及成像算法
2．1 SAR成像原理
2．2 SAR迴波信號模型
2．3 RD算法原理
2．3．1 RD算法的距離嚮處理
2．3．2 距離徙動校正處理
2．3．3 RD算法的方位嚮處理
2．4 SPECAN算法原理
2．4．1 Dechirp處理和頻譜分析方法
2．4．2 SPECAN算法的方位嚮處理
2．5 CS算法原理
2．5．1 方位嚮FFT
2．5．2 ChirpScaling處理
2．5．3 距離嚮處理、距離徙動校正
2．5．4 相位殘差補償、方位壓縮
2．5．5 方位嚮IFFT處理

3 星載多通道SAR成像係統
3．1 引言
3．2 閤成孔徑雷達對係統的要求
3．2．1 SAR基本原理
3．2．2 SAR測繪帶寬與分辨力分析
3．2．3 SAR對天綫特性的要求
3．2．4 SAR信號處理方法
3．3 傳統多通道SAR成像係統
3．3．1 俯仰嚮多通道SAR係統
3．3．2 多相位中心方位多波束SAR係統
3．3．3 四元矩形陣列SAR係統
3．3．4 小結
3．4 相控陣SAR成像係統
3．4．1 星載寬帶相控陣SAR成像係統
3．4．2 相控陣SAR成像係統的信號處理技術
3．5 MIMOSAR成像係統
3．5．1 MIMO雷達的基本原理
3．5．2 MIMOSAR係統配置
3．5．3 MIMOSAR寬帶正交波形設計
3．5．4 MIM0SAR寬測繪帶高分辨力成像處理技術
3．6 本章小結

4 星載混閤相控陣MIMOSAR成像係統
4．1 引言
4．2 HPMSAR係統設計
4．2．1 HPMSAR的基本原理
4．2．2 HPMSAR天綫發射方嚮圖設計
4．2．3 HPMSAR模糊函數
4．2．4 HPMSAR寬帶正交波形分析
4．3 多功能HPMSAR成像模式分析
4．3．1 HPMSAR係統多任務實現
4．3．2 連續模式HPMSAR成像係統
4．4 HPMSAR係統參數選擇
4．4．1 接收天綫設計
4．4．2 發射天綫設計
4．4．3 PRF選擇
4．4．4 性能參數
4．4．5 HPMSAR係統的天綫設計流程
4．5 本章小結

5 基於星載HPMSAR的二維DBF處理技術
5．1 引言
5．2 係統預處理技術中需解決的問題
5．2．1 方位模糊
5．2．2 距離模糊
5．2．3 距離模糊與方位模糊的限製關係
5．2．4 信號混疊
5．2．5 高程空變
5．3 距離嚮DBF
5．3．1 工作原理
5．3．2 信號模型
5．3．3 距離嚮多通道成像處理方法
5．3．4 距離嚮DBF成像處理流程
5．3．5 仿真實驗驗證
5．4 方位嚮DBF
5．4．1 工作原理
5．4．2 信號模型
5．4．3 方位嚮多通道成像處理方法
5．4．4 仿真實驗驗證
5．5 基於多維波形編碼技術的二維DBF處理技術
5．5．1 工作原理
5．5．2 仿真實驗驗證
5．6 本章小結

6 基於星載HPMSAR的多通道混閤信號處理技術
6．1 引言
6．2 係統迴波信號模型
6．3 係統采樣頻率
6．3．1 有效相位中心與有效樣本位置
6．3．2 傳統均勻采樣情況
6．3．3 均勻采樣的特殊情況
6．3．4 采樣頻率
6．4 方位嚮多通道預濾波方法
6．4．1 工作原理
6．4．2 矩陣求逆法
6．4．3 投影法
6．4．4 傳統NULL-Steering方法與多通道預濾波方法的比較
6．4．5 非帶限信號引起的方位模糊
6．4．6 仿真分析
6．5 多通道混閤信號處理技術
6．5．1 係統分析
6．5．2 係統流程
6．5．3 仿真分析
6．6 本章小結

7 機載前視SAR成像係統及算法
7．1 引言
7．2 前視SAR靜止目標迴波數學模型
7．2．1 前視成像係統幾何模型
7．2．2 迴波信號方位嚮特性
7．3 基於RD的前視SAR靜止目標成像算法研究
7．3．1 方位嚮調頻率
7．3．2 前視SAR距離多普勒（RD）算法
7．3．3 成像區域大小和成像分辨力分析
7．4 改進的ECS成像算法
7．4．1 算法過程推導
7．4．2 成像仿真
7．5 圖像清晰度提高方法
7．6 本章小結
參考文獻

遙感先鋒：新體製SAR係統及其信號處理——一場深刻的認知革新 在全球科技飛速發展的浪潮中，遙感技術始終扮演著至關重要的角色，它以獨特的視角洞察地球，為人類認識和改造世界提供瞭強大的工具。而閤成孔徑雷達（SAR）作為遙感領域的一項革命性技術，更是憑藉其全天候、全天時的工作能力，在軍事偵察、地球科學研究、環境保護、災害監測等諸多領域展現齣不可替代的價值。如今，隨著新體製SAR係統的不斷湧現及其信號處理理論的深度發展，我們正迎來一場深刻的認知革新，其意義之深遠，足以重塑我們對地觀測的未來圖景。 “新體製SAR係統及其信號處理”這一研究領域，並非僅僅是對現有技術的簡單迭代，而是對SAR成像原理、數據采集方式、信號處理算法乃至應用模式的係統性重塑與顛覆。它標誌著SAR技術從傳統的、相對固定的工作模式，嚮著更加靈活、智能、高效、多功能的方嚮邁進。這本書，正是這場變革的忠實記錄者與深度解析者，它將帶領讀者深入探索這些前沿的“新體製”究竟體現在何處，以及它們所帶來的革命性的信號處理方式。 何謂“新體製SAR係統”？ “新體製”並非一個抽象的概念，而是 SAR 係統在設計理念、硬件實現、工作模式以及性能指標上的一係列突破與創新。這些創新體現在多個維度： 靈活性與適應性的大幅提升： 傳統的SAR係統通常遵循一套預設的成像參數和工作模式，一旦部署，其靈活性受到較大限製。而新體製SAR係統則賦予瞭係統更高的“自主性”和“適應性”。例如，動態波形生成技術允許SAR係統根據實時采集到的目標信息，動態調整發射信號的參數，如脈衝重復頻率（PRF）、帶寬、中心頻率等，以優化數據采集效率，規避雜波乾擾，甚至實現對特定目標的“定製化”觀測。多功能成像模式更是新體製SAR的一大亮點，它能夠根據不同的應用需求，在條帶模式（Stripmap）、滑動聚束模式（Sliding Spotlight）、聚束模式（Spotlight）、寬條帶模式（Wide Swath）等傳統模式之外，衍生齣更為精細化、差異化的成像策略，如高分辨寬幅成像（High-Resolution Wide Swath, HRWS）技術，在保證較高分辨率的同時，大幅擴展瞭成像幅寬，極大地提升瞭觀測效率，這對於大範圍地錶監測和災情評估具有劃時代的意義。 多維度信息獲取能力的躍升： SAR成像不僅僅是二維的平麵圖像，新體製SAR係統正在以前所未有的方式拓展著觀測的維度。極化SAR（Polarimetric SAR, PolSAR）技術在新體製下得到瞭更深入的開發和應用，通過發射和接收不同極化狀態的電磁波，polSAR能夠獲取目標的散射矩陣信息，從而反演齣地物的幾何結構、錶麵粗糙度、介電常數以及內部散射機製等更豐富的信息。這使得我們可以區分農作物種類、識彆土壤濕度、監測森林冠層變化，甚至探測地下目標。乾涉SAR（Interferometric SAR, InSAR）技術，尤其是差分InSAR（Differential InSAR, DInSAR）和永久散射體InSAR（Persistent Scatterer InSAR, PS-InSAR），在新體製SAR係統中被賦予瞭更強大的能力。通過分析兩次或多次獲取的SAR圖像之間的相位差，InSAR能夠精確測量地錶形變，如地震引起的斷層錯動、火山活動、滑坡、地麵沉降以及冰川融化等。新體製SAR係統通過更穩定的平颱、更精密的定軌能力以及更優化的數據采集策略，使得InSAR的監測精度和覆蓋範圍得到前所未有的提升，為地球動力學研究和災害預警提供瞭強大的支撐。三維SAR（3D SAR），例如多通道SAR（Multi-channel SAR）和運動補償SAR（Motion Compensation SAR），則緻力於獲取目標的真實三維形貌信息，這對於城市建模、目標識彆、地形測繪等應用具有直接價值。 智能化與一體化設計的趨勢： 新體製SAR係統越來越傾嚮於與平颱（如衛星、無人機）實現更深度的智能化整閤。機載SAR（Airborne SAR）和星載SAR（Spaceborne SAR）平颱在設計上更加精巧，能夠實現更小的體積、更輕的重量和更低的功耗，尤其是在無人機載SAR領域，其靈活性和機動性使得它可以對特定區域進行高密度、高時效的觀測。星座SAR（Constellation SAR）的興起，通過多顆SAR衛星組成的星群，能夠實現全球範圍內的快速重訪和高頻次成像，極大地提升瞭觀測的時效性，這對於應對突發性災害（如地震、洪水）和進行持續性監測（如農作物長勢）至關重要。此外，協同SAR（Cooperative SAR）的概念也逐漸浮現，允許多個SAR係統進行協同觀測，共享數據，實現更宏觀、更精細的觀測能力。 “信號處理”的革命性演進 伴隨著新體製SAR係統的硬件創新與設計突破，其信號處理也經曆瞭一場深刻的變革。傳統的SAR信號處理算法，主要圍繞著如何補償平颱運動、消除多普勒效應、實現距離-多普勒（Range-Doppler）或綫性調頻-綫性調頻（Chirp-Scaling）等經典成像算法展開。而麵對新體製SAR係統帶來的海量、高維度、復雜化的數據，傳統的處理流程已顯捉襟見肘，新的處理範式應運而生： 自適應與智能化的處理算法： 新體製SAR係統的高度靈活性要求信號處理算法也必須具備高度的自適應性和智能化。例如，自適應波形匹配濾波技術，能夠根據實時采集的信號特性，動態調整匹配濾波器的參數，從而最大程度地抑製噪聲和乾擾，提高信噪比。基於機器學習的信號分類與識彆，能夠自動區分不同的地物類型，甚至識彆齣特定目標，大大減輕瞭人工判讀的負擔。智能成像參數優化，可以根據場景特點和應用需求，自動選擇最優的成像模式和處理參數，實現“傻瓜式”的高質量成像。 多維度數據融閤與協同處理： 新體製SAR係統通常能夠獲取多維度信息，如何有效地融閤這些信息成為關鍵。極化SAR數據的高級解譯，不再局限於單一的極化分解方法，而是結閤多種分解模型和統計分析技術，更深入地揭示地物的散射機理。多時相InSAR數據的融閤與形變建模，能夠將不同時間、不同處理方法的InSAR數據有機結閤，構建更精確、更連續的地錶形變場，並結閤物理模型進行形變原因的分析。跨傳感器數據的融閤，如SAR與其他遙感傳感器（光學、紅外）數據的融閤，更是將新體製SAR的威力發揮到極緻，實現對目標更全麵、更深入的認知。 高性能計算與並行處理： 新體製SAR係統産生的數據量呈指數級增長，傳統的單機處理能力已難以滿足時效性要求。GPU加速、FPGA硬件加速以及雲計算平颱等高性能計算技術被廣泛應用於SAR信號處理中，極大地縮短瞭處理時間，實現瞭近實時甚至實時成像。分布式並行處理架構，能夠將海量數據分散到多個計算節點進行並行處理，有效應對大數據挑戰。 新型成像與乾擾抑製技術： 麵對復雜的電磁環境和日益增長的低可探測性需求，單發多收（Single-Input Multiple-Output, SIMO）SAR、多發多收（Multiple-Input Multiple-Output, MIMO）SAR等新型SAR體製，通過增加接收天綫數量或發射/接收天綫數量，能夠有效提高數據采集速率，改善成像質量，增強係統魯棒性。基於空時自適應處理（Space-Time Adaptive Processing, STAP）等先進的信號處理技術，能夠有效地抑製平颱運動帶來的雜波乾擾，提高目標檢測概率。 這本書的價值所在 “新體製SAR係統及其信號處理”一書，將係統性地梳理和闡述這一領域的最新進展。它不僅僅是對前沿技術的羅列，更是對其背後深層理論的剖析，對關鍵技術瓶頸的探討，以及對未來發展趨勢的展望。 理論深度與前沿性： 本書將深入剖析新體製SAR係統的設計原理，包括但不限於動態波形設計、自適應成像參數選擇、多功能成像模式的實現機理。同時，它將詳細介紹各種新型SAR成像技術（如HRWS、PolSAR、InSAR、3D SAR）在硬件實現上的創新以及由此帶來的信號處理挑戰。 算法創新與實用性： 針對新體製SAR係統産生的高維、復雜數據，本書將重點介紹一係列創新性的信號處理算法，包括自適應濾波、機器學習在SAR數據解譯中的應用、多維度數據融閤技術、以及基於高性能計算的並行處理策略。這些算法的介紹將兼顧理論的嚴謹性和工程的實用性。 應用前景與發展趨勢： 本書將廣泛探討新體製SAR係統在各個領域的應用，如地球科學（地質、氣象、海洋）、農業遙感、城市規劃、環境保護、國防安全等，並分析這些係統如何通過提供更精細、更時效、更豐富的信息，解決實際問題。同時，本書還將對SAR技術的未來發展方嚮進行前瞻性預測，例如人工智能與SAR的深度融閤、分布式SAR係統、以及與其他遙感技術的協同發展等。 總而言之，“新體製SAR係統及其信號處理”一書，將是一部凝聚瞭當前遙感領域最前沿智慧的力作，它不僅為科研人員、工程技術人員提供瞭寶貴的理論指導和技術參考，也為關注地球觀測技術發展的各界人士打開瞭一扇深入瞭解未來的窗戶。它將幫助讀者深刻理解SAR技術如何從“看得見”邁嚮“看得更深、看得更全、看得更透”，如何通過持續的技術革新，不斷拓展人類認識地球的邊界，為構建可持續發展的未來貢獻強大的科技力量。

評分☆☆☆☆☆

這本《新體製SAR係統及其信號處理》的封麵設計簡潔大方，一看就充滿瞭專業技術感。我通常會先翻閱一下目錄，看看它涵蓋瞭哪些核心內容。雖然我本人並非SAR領域的深度研究者，但作為一名對前沿科技感興趣的工程師，我對SAR係統在地球觀測、軍事偵察以及災害監測等方麵的應用非常關注。這本書的標題“新體製”三個字，立刻吸引瞭我的注意，這暗示著它可能包含瞭當前最前沿的SAR技術發展，比如乾涉SAR（InSAR）在測量地錶形變方麵的巨大潛力，或者是如何應對復雜電磁環境下的SAR成像挑戰。我特彆希望能在這本書中找到關於分布式SAR、低成本SAR衛星星座，甚至是一些新興的成像技術，例如閤成孔徑雷達全極化、多角度成像等方麵的詳細介紹。信號處理部分更是我的關注點，畢竟再先進的SAR係統，最終的價值體現在高質量的成像和精確的數據分析上。我期待它能深入淺齣地講解諸如距離-多普勒（Range-Doppler）算法的最新改進，或者針對極低信噪比、非綫性運動等復雜情況的魯棒性信號處理方法。如果書中還能涵蓋一些實際的應用案例，比如在城市形變監測、地震災害評估中的SAR數據應用，那就更完美瞭，這能幫助我更好地理解理論知識的實際價值，並從中汲取靈感，思考如何在自己的工作中應用這些先進的技術。

評分☆☆☆☆☆

初次拿到《新體製SAR係統及其信號處理》這本書，我首先被其嚴謹的學術風格所吸引。我本身在光學遙感領域工作，對SAR技術一直抱著濃厚的興趣，希望通過這本書能拓展我的知識邊界。標題中的“新體製”讓我聯想到近年來SAR係統在小型化、低成本化以及星座組網方麵的快速發展，這極大地降低瞭SAR數據的獲取門檻，也帶來瞭新的應用機遇。我特彆好奇書中會如何闡述這些“新體製”SAR係統在硬件設計、工作模式上的革新，例如如何實現更寬的成像幅寬，或者如何通過更靈活的平颱實現多模式成像。同時，信號處理部分也是我想要深入瞭解的。SAR係統由於其工作原理，信號往往非常復雜，噪聲乾擾也比較嚴重。我希望能在這本書中找到關於如何提升SAR圖像質量，抑製雜波和噪聲，以及如何進行精確地物識彆和變化檢測的新算法。特彆是在當今大數據時代，如何高效地處理海量的SAR數據，並從中提取有價值的信息，是亟待解決的問題。如果書中能夠提供一些關於深度學習在SAR信號處理中的應用示例，比如利用捲積神經網絡進行目標檢測或場景分類，那將會非常吸引我。這本書能否為我打開一扇通往SAR數據處理新世界的大門，是讓我最期待的部分。

評分☆☆☆☆☆

我之所以會關注《新體製SAR係統及其信號處理》這本書，主要是因為在當前遙感技術日益發展的背景下，SAR係統扮演著越來越重要的角色，尤其是在地質災害監測、城市規劃以及農業資源管理等領域，其應用前景廣闊。我是一名從事應用研究的工程師，在實際工作中經常需要處理和分析SAR數據，但對於SAR係統本身的原理和信號處理技術，我一直希望能有更深入、更係統的瞭解。這本書的標題“新體製”非常吸引我，我猜測它應該涵蓋瞭一些當前SAR技術發展的新方嚮和新進展，例如更加先進的成像技術、更高精度的測量能力，或者是在低成本化、小型化方麵的突破。在信號處理方麵，我期待書中能詳細介紹一些能夠提升SAR圖像質量、剋服復雜環境乾擾的關鍵技術，例如針對低信噪比信號的增強算法，或者能夠提高地物區分度和精度的目標識彆方法。如果書中還能涉及一些SAR數據的高級應用，如艦船目標檢測、微小形變監測等，那就更好瞭，這能幫助我更好地將理論知識轉化為實際的應用成果，提升我的工作效率和研究水平。

評分☆☆☆☆☆

作為一名希望拓展技術視野的研究者，我對《新體製SAR係統及其信號處理》這本書的期待，主要集中在它所代錶的“新”字上。在SAR領域，技術的迭代速度非常快，我希望這本書能夠帶我進入當前最新的技術前沿，瞭解那些尚未普及但正在快速發展的SAR係統概念和信號處理方法。例如，我非常好奇書中是否會探討一些極具顛覆性的SAR成像原理，比如利用先進的波形設計和信號體製來突破傳統SAR的限製，或者是如何通過優化平颱姿態和軌道來提升成像性能。信號處理方麵，我更關注那些能夠解決當前SAR應用痛點的新算法和新思路。比如說，如何在極其復雜的地形或電磁環境下獲得高質量的SAR圖像？如何利用機器學習或深度學習的方法來加速SAR數據的處理流程，或者提高目標檢測和分類的精度？我希望書中能夠提供一些理論上的創新，同時也附帶一些能夠驗證這些創新的實驗數據或仿真結果。這本書能否為我提供一些新的研究思路和技術靈感，讓我能夠將這些新的知識應用到我的實際研究工作中，是我衡量其價值的關鍵。

評分☆☆☆☆☆

從一個完全初學者的角度來看，《新體製SAR係統及其信號處理》這本書的選購，更多是基於對其研究前景的憧憬。我是一名對航天技術和地球科學交叉領域充滿好奇的學生，SAR技術作為主動微波遙感的重要手段，其獨特的全天候、全天時成像能力，尤其在應對雲層遮擋等問題上，展現齣無可比擬的優勢。我希望通過這本書，能夠對SAR係統有一個宏觀的認識，瞭解其基本工作原理，比如閤成孔徑的形成過程，以及不同SAR模式（如條帶工作模式、掃描工作模式）的特點。標題中的“新體製”讓我對它的期望值更高，我猜測這可能涉及到下一代SAR衛星的設計理念，比如更高的空間分辨率，更快的重訪周期，以及更低的功耗。在信號處理方麵，雖然我可能還無法深入理解復雜的數學推導，但我希望書中能提供清晰的解釋，讓我明白 SAR 迴波信號的特點，以及主要的信號處理流程，例如距離徙動校正、方位壓縮等。如果書中能夠配有一些直觀的圖示和示意圖，將有助於我這個門外漢更好地理解那些抽象的概念。即使不能完全吃透所有技術細節，能夠建立起對SAR係統整體運作的一個清晰的脈絡，對我未來的學習和研究方嚮的確定，都會有巨大的幫助。