巖土工程勘察中合成孔徑雷達(dá)技術(shù)研究

1、巖土工程勘察中合成孔徑雷達(dá)技術(shù)研究摘要：合成孔徑雷達(dá)（SyntheticApertureRadar，SAR）作為一種主動(dòng)的遙感成像手段，在環(huán)境保護(hù)、軍事偵察、海洋觀測、地質(zhì)勘探等方面有廣泛的應(yīng)用。本文對合成孔徑雷達(dá)技術(shù)進(jìn)行了闡述。關(guān)鍵詞：地質(zhì)勘探合成孔徑雷達(dá)技術(shù)研究一、原理對于雷達(dá)和目標(biāo)都固定的成像應(yīng)用，假設(shè)雷達(dá)以一定的脈沖重復(fù)頻率（PulseRepetitionFrequency，PRF）發(fā)射了M個(gè)脈沖組成的線性調(diào)頻脈沖序列，每個(gè)脈沖

2、的帶寬為B，脈沖寬度為，每個(gè)脈沖共采樣N次。經(jīng)過壓縮處理，處理器得到圖像的距離分辨率為：其中c為光速。圖1轉(zhuǎn)動(dòng)目標(biāo)如果雷達(dá)需要對轉(zhuǎn)動(dòng)的目標(biāo)進(jìn)行成像，則需要進(jìn)一步分析。如圖1所示，假設(shè)雷達(dá)位于遠(yuǎn)場中，觀測一個(gè)中心在坐標(biāo)原點(diǎn)，角速度為Ω的轉(zhuǎn)盤。考慮轉(zhuǎn)盤上一個(gè)坐標(biāo)為（r，）的點(diǎn)，速度為rΩ，視線（LineofSight，LOS）上的速度為v=rΩsin，其中為初始角度，r為離中心距離。該點(diǎn)到距離向軸的垂直距離為y=rsin，LOS速度為v=r

3、sinΩ=yΩ。因此在轉(zhuǎn)盤上點(diǎn)的LOS速度與該點(diǎn)的方位Y坐標(biāo)成正比，而與距離坐標(biāo)無關(guān)。因此，如果轉(zhuǎn)盤的方位向軸垂直于LOS，則可以在距離多普勒處理二、距離多普勒成像SAR的高分辨率來源于對回波數(shù)據(jù)進(jìn)行距離.方位二維脈沖壓縮。通常積累時(shí)間內(nèi)的M個(gè)回波脈沖可以看成是對一個(gè)很寬脈沖的M次抽樣，這個(gè)很寬的脈沖寬度就是。距離多普勒圖像包含許多分辨單元，每個(gè)分辨單元中包含了目標(biāo)的幅度和散射點(diǎn)在距離向和方位向上的位置信息。距離多普勒成像是基于目標(biāo)相對

4、于SAR的運(yùn)動(dòng)。點(diǎn)目標(biāo)對線性調(diào)頻信號(hào)的回波經(jīng)過脈沖壓縮形成了距離向上的高分辨率，同時(shí)點(diǎn)目標(biāo)的回波被方位向上的陣列天線依次接收，依次接收的回波經(jīng)過方位向壓縮形成了方位向上的高分辨率。三、距離向壓縮成像雷達(dá)如果既需要獲得較大的探測距離，又需要獲得較高的距離分辨率，那么就必須發(fā)射高峰值功率的窄脈沖。但是實(shí)際情況下所能利用的峰值功率電平是有限的。因此，為了在峰值功率電平有限的情況下獲得較大的探測距離，發(fā)射機(jī)必須發(fā)射相當(dāng)寬的脈沖。假設(shè)發(fā)射脈沖寬度