2010 SAR回波信号模拟平台设计56
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2010 SAR回波信号模拟平台设计56
第２７卷第１期；文章编号：１００６―９３４８（２０１０）０１―０；计算机仿真；２０１０年１月；ＳＡＲ回波信号模拟平台设计；张朋１，刘春阳ｋ２，郭陈江１；（１．西北工业大学３６５所，陕西西安７１００６５；雷达电磁散射机理建立了自然地表日标的回波信号数学；处理等相关领域提供了一个切实有效的人机交互的仿真；关键词：回波信号；电磁散射；随机地表模型；中图分类号：ＴＮ
第２７卷第１期文章编号：１００６―９３４８（２０１０）０１―０３３８―０４计算机仿真２０１０年１月ＳＡＲ回波信号模拟平台设计张朋１，刘春阳ｋ２，郭陈江１（１．西北工业大学３６５所，陕西西安７１００６５；２．西安电子科技大学天线与微波技术重点实验室，陕西西安７１００７１）摘要：快速有效地仿真ＳＡＲ的原始回波信号是建立ＳＡＲ仿真系统的一项关键问题。根据机载正侧视ＳＡＲ系统的工作原理，深入分析了一种ＳＡＲ回波信号模拟平台的系统结构，利用原始ＤＥＭ数据构建了随机地表模型的电磁散射单元模型，由雷达电磁散射机理建立了自然地表日标的回波信号数学模型，完成了ＳＡＲ回波信号仿真平台的设计．为研究ＳＡＲ回波信号处理等相关领域提供了一个切实有效的人机交互的仿真环境。试验结果表明平台实验结果满足对ＳＡＲ系统开发预估测试要求。关键词：回波信号；电磁散射；随机地表模型中图分类号：ＴＮ９５文献标识码：ＡＤｅｓｉｇｎｏｆＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＰｌａｔｆｏｒｍｆｏｒＳＡＲＥｃｈｏ―－ｗａｖｅＳｉｇｎａｌＢａｓｅｄｏｎＭａｔｌａｂＺＨＡＮＧＰｅｎ９１，ＬＩＵＣｈｕｎ―ｙａｎ９１一，ＧＵＯ（１．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅＮｏ．３６５，Ｎｏ．ｈｅ．ｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌ２．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｎｔｅｎｎａＣｈｅｎ－ｊｉａｎ９１Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｒｔＳｈａｎｘｉ７１００７２，Ｃｈｉｎａ；ａｎｄＭｉｃｒｏｗａｖｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＸｉｄｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎＳｈａｎｘｉ７１００７１，Ｃｈｉｎａ）ＡＢＳＴＲＡＣＴ：ＴｏｓｉｍｕｌａｔｅＳｙｎｔｈｅｔｉｃａｐｅｒｔｕｒｅｒａｄａｒｒａｗｅｃｈｏ―ｗａｖｅｓｉｇｎａｌｆａｓｔａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｈａｓｂｅｃｏｍｅｔｈｅｋｅｙｆｏｒｂｕｉｌｄｉｎｇａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｏｆＳＡＲ．ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｓｉｄｅＳＡＲｒａｗｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｔｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＳＡＲｅｃｈｏ―ｗａｖｅｓｉｇｎａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｉｓａｎａｌｙｚｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．ＴｈｅＤＥＭｄａｔａｉｓｕｓｅｄｃｏｍｐｕｔｅｔｈｅｃｅｌｌｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｏｆｒＭｌ?ｉｓｄｏｒａｔｅｒｒａｉｎｔａｒｇｅｔｓ．ＡｍａｔｈｍｏｄｅｌｏｆＳｙｎｔｈｅｔｉｃｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｓｕｉｔｓｓｈｏｗａｐｅｒｔｕｒｅｒａｄａｒｅｃｈｏ―ｗａｖｅｓｉｇｎａｌｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｒａｄａｒｔｈｅｏｒｙ．Ｉｔｐｒｏｖｉｄｅｓ明ｅｆｆｉｃａｃｉｏｕｓｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｆｏｒｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇＳＡＲｔｈａｔｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｌａｔｆｏｒｍｉｓｅｆｆｅｃｔｕａｌｆｏｒｐｒｏｐｈａｓｅＳＡＲｓｙｓｔｅｍｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄａｎａｌｙｓｉｓ．ｔｅｒｒａｉｎｓｉｇｎａｌ．Ｔｅｓｔ渺ＫＥＹＷＯＲＤＳ：Ｅｃｈｏ―ｗａｖｅｓｉｇｎａｌ；Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ；Ｒａｎｄｏｍｍｏｄｅｌｌ引言ＳＡＲ回波信号模拟工作是一项繁杂的课题。其实现困［３］、［４］中讨论了欧空局于上世纪９０年代开发的“ＳｉＳＡＲ”模拟系统。这些模拟系统的应用为整个系统的构建提供了设计依据，极大程度地降低了雷达实体系统开发的风险。但根据现有资料来看，这些已有的模拟系统都只是基于雷达系难主要包括如何建立、分析和计算不同场景，不同粗糙表面，不同空间几何位置关系下ＳＡＲ探测范围内目标物体的后向散射特性，自然界真实场景的复杂多变性和目标物体的多样性更加突出了这一问题。另外，由于ＳＡＲ系统本身的复杂性，其所需处理的数据量和应考虑的相关处理使得进行回波模拟的工作量变得更加巨大，如何获取较为可靠的，能够模统本身的信号处理过程开发出来的，且所涉及的模拟问题较为简单，并未涉及或较少讨论模拟目标自身特性（几何特性、物理结构特性和电磁特性等）与雷达系统间相互作用关系，及后续信号处理过程，因此势必会造成理论分析与实际情况偏差较大，最终将影响对整个系统的预估。本文从电磁波散射机理出发，利用模拟目标的原始相关特性，根据机载正侧视ＳＡＲ系统的工作原理，构建了一种ＳＡＲ回波信号的仿真拟接近真实地貌目标的回波信号也成为课题所需解决的问题。上世纪八十年代中后期，在国际上随着一批重点ＳＡＲ项目的投入运行、相关技术的进步，一些具有较高实用价值的ＳＡＲ仿真平台被相继开发出来。文献［１］［２］［５］中介绍了美国研制开发的“ＳＩＲ―Ｃ”和“ＳＡＲＳＩＭ”模拟系统，文献平台，为研究ＳＡＲ回波信号的处理等相关领域提供了一个切实有效的人机交互仿真环境。２基金项目：西北工业大学科技创新基金（２００６ＣＢｌｌ）；陕西省自然科学基础研究计划（２００６Ｆ１５）收稿１３期：２００８―０９―０３修回日期：２００８一ｌｌ―０５－――３３８?－－――回波信号模拟系统的结构分析ＳＡＲ回波信号模拟的基本流程大致可由图１来说明。工作就是建立目标特征模型数据库，这个数据库基本上是由万方数据圈ｌｓＡＲ回波信号模拟的基本流程图三部分组成的。ＳＡＲ系统本身的参数，包括ＳＡＲ系统天线波束宽度，ＳＡＲ的工作方式，ＳＡＲ系统工作频率、波长，ＳＡＲ系统发射和接收到电磁波的极化方式，发射的脉冲带宽，脉冲宽度，脉冲重复频率（ＰｕｌｓｅＲｅｐｅｔｉｔｉｏｎＦｒｅｑｕｅｎｃｙ，ＰＲＦ），入射角度，系统分辨率（距离向分辨率和方位向分辨率）等。运动平台的参数是指搭载着ＳＡＲ的飞行器（飞机、卫星、航天飞机等）的参数，包括运动平台的飞行高度（如果是空间飞行器就是轨道高度），运载平台的飞行速度和飞行轨迹等。目标位置的几何参数是指ＳＡＲ所要探测目标（ＳＡＲ天线波束所照射到的目标）与ＳＡＲ天线相对应的几何关系，在雷达系统中这种几何关系一般用距离位置（由距离波门数确定）与方位位置（由飞行平台的飞行速度与飞行时间确定）标定。探测目标的几何形状与散射特性参数是指当电磁波照射到一个物体表面时将发生电磁散射现象，这种电磁散射现象的强弱程度是由被照射物体的每一微小单元表面与发射电磁波的雷达之间的位置关系决定的，而这种位置关系是由该物体表面的几何形状确定的。根据ＳＡＲ系统收到的脉冲回波形式生成回波信号数据表达式如下：Ｓ＝Ａ?Ｐ（?）?盯（?）（１）式中表示ＳＡＲ系统的特征参数，它包括天线增益（距离向增益和方位向增益），波长等反应系统特性的固定参数。Ｐ（－）是指ＳＡＲ接收到的线性调频脉冲信号（ＬＦＭ）的形式。盯（?）是目标的散射特性参数。根据生成的回波信号数据就可以进行后续的相关处理，完成ＳＡＲ各相关系统的预估与验证。３平台算法分析３．１地面几何目标模型建立根据大量的研究表明，地面目标符合数字分形特征ｃ６］ｃｌｏ】【¨Ｊ，在仿真自然地面目标时以现有的“ＤＥＭ数据库”为基准构建地面场景的三维几何模型。原始的ＤＥＭ数据一万方数据般是由飞行采样获得的，其空间采样间隔同ＳＡＲ图像的分辨率相比要大很多，无法满足仿真要求，因此在仿真时必须对原始的ＤＥＭ数据进行插值处理，获得能够满足仿真要求的ＤＥＭ数据。在本仿真系统中对ＤＥＭ数据进行插值处理时采用一种改进的分形插值算法，其具体算法流程已于文献［１２］中表述。插值所经历的迭代次数及误差将由原始ＤＥＭ数据的样本分布及所需仿真的雷达分辨率决定。获取了能够满足仿真要求插值后的ＤＥＭ数据，就为计算出整个仿真场景的雷达散射特征奠定了基础。３．２散射目标模型建立在计算整个场景的电磁散射参数时利用到了小面单元散射模型的概念‘７儿“，它是由ＤＥＭ数据拟合后得到的电磁散射模型。按照假设规定，小面单元可以覆盖整个模拟场景，每个小面单元均与实际模拟场景平面相正切，另外还要假设可以将整个模拟场景内的各个小面单元中的所有散射点叠加起来，形成一个新的散射体，它位于各个小面单元的中心点，而最终地面场景的电磁散射特性是所有小面单元的中心点后向散射场相干叠加的结果。小面单元的尺寸可以等于一个分辨单元，也可以小于一个分辨单元，但大于入射波长。还要注意的是每个面必须足够小，以便更好地近似地表的起伏。小面单元的电磁散射特性是表面粗糙度和物质介电常数啪函数，它的空间几何参数由其中心位置矢量和法矢量确定。假设一个小面单元四个顶点的ＤＥＭ数据已知如图２所示，四个顶点分别为Ａ点（甄，Ｙｊ，毛。，），Ｂ点（毛＋．，乃，毛＋ｌＪ），Ｃ点（气，坼ｌ，毛一１）和Ｄ点（毪＋ｌ，ｙｊ＋ｌ，毛州＋１），因此得到在中心ｏ（％，Ｙｏ，＝。）点处的小面单元的单位法线为元＝黼ｎ２而夏历丽（２）ｏｚＪ中心Ｏ（％，Ｙｏ，ｇｏ）点处的坐标由（３）式计算获得：Ｐ图２小面单元与载机平台的位置几何关系ｒ菇ｏ＝（省ｉ＋ｌ＋菇１）０．５｛Ｙｏ＝（Ｙｌ＋ｌ＋儿）ｏ．５（３）ｏｇｏ＝（毛＋ｌ冉１＋毛Ｊ）０．５这样已经知道了小面单元中心Ｏ点处的坐标值，如果此时载机位置坐标ｅ（ｘ，Ｙ，ｚ）确定，就可得到每个小面单元的局部入射角口，０值可由（２）式得到…ｒｃｃｏｓ高知ｃ４，．－－――３３９?－－――任意小面单元上的散射都可分为镜面散射和漫散射两种情况，在雷达波束的照射范围内这两种散射贡献的大小由雷达波束入射矢量与小面单元法线矢量的夹角（即局部入射角０）和目标表面粗糙程度决定。镜面散射发生在在靠近法线方向的入射情况－Ｆ，而漫散射在单元的所有方向上都发生，对于这两种散射的具体解算过程可参看文献［１０］。３．３回波信号模型‘７１‘３１‘９１‘１０】假设所要仿真的目标场景是由Ｍ×Ｎ个小面单元构成的，而任意一个小面单元的序号为（ｉ√）这里可以根据雷达方程，得出序号为（ｉ√）的小面单元原始回波信号为：ｓ㈨“ｒ）－舞知啪一睨唰型警）?ｅｘｐ［ｊｚｒＫ，（ｆ一２Ｒｚｊ（ｓ）／ｃ）２］．ｅｘｐ［一Ｊ。４１４ｒＲ；Ｊ（ｓ）］（５）式中Ｇ为收发天线增益；ｃ为光速；Ａ为波长；钆位第ｆ√个小面单元的波束入射角；ＰＰ代表雷达波的极化状态（信号的接收采用同极化通道）；耽，孵分别为天线方位向和距离向加权函数；盯。（０¨）为小面单元上的散射参数，它可由粗糙表面的散射模型计算获得。ＳＡＲ图像的固有特征分为迎坡缩短，掩叠和阴影等现象反映到回波信号中，必须对回波信号模型进行必要的修正。对于迎坡缩短和掩叠现象的模拟可以通过每个小面单元的位置关系计算出其在图像中的缩短尺寸和掩叠程度在回带到信号中。而对于阴影情况的模拟这里可以采用射线追踪法和几何光学法，引入遮蔽函数对每一个小面单元进行消隐处理，遮蔽函数的定义如下：ｓｄ；，：ｆ１照明区”（６）～ＬＯ阴影区ｓ（；回波信号变为√），（ｓ，ｒ）＝五；；‰盯，（８；√）ｗ：形：ｒｅｃｔ（半）?ｅｘｐ［ｊｅｒＫ，（＂ｒ一２Ｒｉｄ（ｓ）／ｃ）２］．ｅｘｐ［一Ｊ．４ｌ刀－ＲｆＪ（ｓ）］．ｓｄｆＪ（７）假设仿真目标由Ｍ×Ｎ个小面单元组成，那么对于该地物仿真模型总体回波信号强度是所有小面单元回波信号强度之和，可以记为讪∽：∑Ｍ兰篙‰‰㈤肌孵ｒｅｃｔｒｅｃｔ（掣）．％。，）２；荟石鼍知‰∽＿耽，‘二二半）．ｅｘｐ［ｊ仃Ｋ，（ｒ一２Ｒｅ／（ｓ）／ｃ）２］．ｅｘｐ［一ｊ竿－Ｒｉｊ（５）］．ｓｄ‘Ｊ（８）４仿真平台实现整个仿真系统是基于ＭＡＴＬＡＢ程序语言设计的ＧＵＩ系统。ＭＡＴＬＡＢ是由美国ＭａｔｈＷｏｒｋｓ于１９８４年开发的一款标准计算软件，它以其强大的计算引擎和图形显示功能，良好的兼容性和友好的界面成为各个工程计算领域中的重要计算软件。ＭＡＴＬＡＢ具有同ＶＢ、ＶＣ等常用用户界面开发工具相似的界面开发功能，并且和自身内部携带的图形处理和计算模块可以完美的结合起来，建立起更加强大的工程处理系．．―――３４０．．．――万方数据统。ＳＡＲ回波信号仿真系统软件采用模块化设计其结构框图如图３所示。参敷设置模块一一机羹平台参敷设置｜＿ＤＥＭ目标程序主数据散射回波成像控导入特征信号算法成像启动界一’及处’参数’计算。显示处理’界面面一目张型参簸龃｝理模训算模块模块模块块模块一一发射信号参薮设置｝图３仿真软件结构框图在图３所示的结构框架中，整个仿真程序封装在一个安装文件中，“参数设置模块”负责整个仿真系统的参数录入及判决工作，这些参数包括飞行平台的运行参数（飞行速度，飞行高度等），仿真目标的几何特征及物理特征参数（仿真目标的范围、介电常数、地表方差及相关长度等），雷达参数（发射脉冲参数、天线的波束宽度及天线口径参数等）。“ＤＥＭ数据的导入及处理模块”负责对原始的ＤＥＭ数据进行分形插值处理，导入数据时如果数据符合程序要求则实时显示出原始ＤＥＭ数据的ｉ维图像，如果导入失败则程序提示出错。经过插值解算后显示出插值后的ＤＥＭ三维图像。“目标散射参数计算模块”负责解算由插值后的ＤＥＭ数据所生成的电磁散射单，亡模型的散射参数，程序首先将处理后得到的ＤＥＭ数据生成四边形小面单元网格模型，并将各单元编号存储，按照射线追踪原理判决每个单元的照射或遮挡情况，最后解算出照射单元上的散射参数将遮挡单元丢弃。“回波信号计算”及“成像处理”模块负责生成所需的回波数据并对数据处理后成像显示。模拟程序的主控界面如图４所示，按照设置要求首先对机载平台参数，雷达信号参数和所需仿真的地面场景的各项相关参数进行设定。图４目标回波信号仿真系统主控界面在程序中假定仿真的目标都是由单一物质构成的，即在整个仿真的场景范围中物质的介电常数、地表的相关常数和方差都是统一的。完成相关参数设定后，选择导入项可导入场景的ＤＥＭ原始数据，如果导入过程成功将出现图５所示界面并显示出导入的ＤＥＭ数据的三维图形。导入结束后就可对原始的ＤＥＭ数据进行插值处理，处理结束时如图６所示并显示出插值后精细的ＤＥＭ数据图形。从图５与图６的比较可以看出经过插值后单元网格被细化了，这与在前面章节中的说明是一致的。而后利用所获取的各项参数计算场景的回波信号，完成后续的图像模拟工作。图７所示为根据任意导入的ＤＥＭ数据经相关运算后所获取的最终的ＳＡＲ模拟图像结果。在对日标成像时利用该平台还可演练利用不同加权窗函数和成像算法后所获取的ＳＡＲ图像．在完成分形插值或是回波信号计算结束后都可以利用该软件将所计算出的结果很方便的以“宰．ｄａｔ”文件的形式保存到所需的路径中，并且所获取的图像结果也町以图片形式保存下来。图５完成导入ＤＥＭ数据图６完成ＤＥＭ数据插值５结论本文深入讨论了ＳＡＲ回波信号模拟的流程，建立了回波信号的数学模型，根据机载正侧视条带ＳＡＲ系统的工作原理利用构建了ＳＡＲ回波信号的仿真平台，获取了较为满意的结果。经试验证明该仿真平台运行可靠，可对任意三维自然分布目标场景的ＳＡＲ的原始同波信号及图像进行模拟，也可作为ＳＡＲ系统开发的前期预估，基本达到了设计初衷。参考文献：［１］ＲｏｌａｎｄＬＪｏｒｄａｎ，ＢｒｙａｎＬＨｕｎｅｙｃｕａａｎｄＭａｒｉａｎＷｅｒｎｅｒ．ＴｈｅＳＩＲ万方数据图７完成回波图象显示一Ｃ／Ｘ―ＳＡＲＳｙｎｔｈｅｔｉｃＡｐｅｒｔｕｒｅＲａｄａｒＳｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＩＥＥＥｔｒａｎｓ．ａｃｔｉｏｎｓｏｎｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇ，１９９５，３３（４）：８２９―８３９．［２］ＴＫＰｉｋｅ．ＳＡＲＳＩＭ：ａｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｐｅｒｔｕｒｅｒａｄａｒｓｙｓｔｅｍｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ［Ｊ］．ＤＦＶＬＲ―Ｍｉｔｔｅｉｌａｎｇ，１９８５．８５―１Ｉ．［３］ＦｅｒｄｉｎａｎｄＫｌａｕｓ．ＳｉＳＡＲ：ａｄｖａｎｃｅｄＳＡＲｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＳＰＩＥ，１９９５，２５（８４）：３９１―３９９．［４］ＫＦｅｒｄｉｎａｎｄ，ＡＨｅｉｎ，０Ｌｏｈｅｌｄ．ＵｓｅｏｆＳｉＳＡＲｔｏｇｅｎｅｒａｔｅｉｎｔｅｒ－ｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃＳＡＲｒａｗｄａｔａ［Ｊ］．ＥＵＳＡＲ’９６，１９９６．１８５―１８８．［５］岳海霞．合成孔径雷达回波信号模拟研究［Ｄ］．中国科学院研究生院博士生论文，２００５．［６］李志林．数字地球基础丛书：数字高程模型［Ｍ］．武汉：武汉测绘科技大学出版社，２０００．［７］ＧｉｏｒｇｉｏＦｒａｎｃｅｓｅｈｅｔｔｉ，ｅｔａ１．ＳＡＲＡＳ：Ａｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｐｅｒｔｕｒｅｒａｄａｒｒａｗｓｉｇｎａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ［Ｊ］．１ＥＥＥＴｒａｍ．Ｇｅ０８ｃｉｅｎｃｅａｎｄＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇ，１９９２。３０（１）：１１０―１２２．［８］ＧｉｏｒｇｉｏＦｒａｎｃｅｓｅｈｅｔｔｉ，ＭａｕｒｉｚｉｏＭｉｇｌｉａｃｅｉｏ，ＤａｎｉｅｌｅＲｉｃｃｉｏ．ＳＡＲｒａｗｓｉｇｎａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆａｃｔｕａｌｇｒｏｕｎｄｓｉｔｅｓｄｅｓｃｒｉｂｅｄｉｎｔｅｒｍｓｏｆｓｐａｒｓｅｉｎｐｕｔｄａｔａ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．ＧｅｏｓｅｉｅｎｃｅａｎｄＲｅｍｏｔｅ∞ｍ―ｉｎｇ，１９９４，３２（６）：１１６０―１１６８．［９］ＧｉｏｒｇｉｏＦｒａｎｃｅｓｅｈｅｔｔｉ．Ａｃａｎｏｎｉｃａｌｐｒｏｂｌｅｍｉｎｅｌｅｃｔｍｍａｇｎｅｆｉｅｂａｃｋａｃａｔｔｅｒｉｎｇｆｒｏｍｂｕｉｌｄｉｎｇｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．Ｃ，ｅｏａｃｉｅｎｅｅａｎｄＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇ，２００２，４０（８）：１７８７―１８０１．［１０］张朋，黄金，郭陈江，许家栋．合成孔径雷达成像三维地形目标模拟方法［Ｊ］．系统仿真学报，２００５，１７（１０）：２４０３―２４０５．［“］谢和平，张永平，宋晓秋，徐汉涛．分形几何：数学基础与应用［Ｍ］．重庆：重庆大学出版社，１９９１．［１２］张朋，黄金，郭陈江，许家栋．ＤＥＭ数据在ＳＡＲ图像模拟中的应用［Ｊ］．弹箭与制导学报，２００６，１６（３）：２３０―２３３．［作者简介】张朋（１９７７一），男（汉族），河北大兴人，博士，－［程师，研究方向为无人机载ＳＡＲ信号处理，电磁场计算，无人机隐身设计和无人机测控技术研究等；刘春阳（１９６５一），男（汉族）。吉林人，高级工程师，丰要从事电磁场计算，无人机隐身材料设计和无人一３４ｌ一机测控技术研究等；郭陈江（１９６３一），男（汉族），河北人，硕士生导师，教授，研究方向为微波电路、天线设计、电磁场计。SAR回波信号模拟平台设计作者：作者单位：张朋， 刘春阳， 郭陈江， ZHANG Peng， LIU Chun-yang， GUO Chen-jiang张朋,郭陈江,ZHANG Peng,GUO Chen-jiang(西北工业大学365所,陕西,西安,710065)， 刘春阳,LIU Chun-yang(西北工业大学365所,陕西,西安,710065;西安电子科技大学天线与微波技术重点实验室,陕西,西安,710071)计算机仿真COMPUTER SIMULATION)0次刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数： 参考文献(12条) 1.Roland L Jordan.Bryan L Huneyeutt.Marian Wemer The SIR-C/X-SAR Synthetic Aperture Radar System1995(4)2.T K Pike SARSIM:a synthetic aperture radar system simulation model 19853.Ferdinand Klaus SiSAR:advanced SAR simulation 1995(84)4.K Ferdinand.A Hein.O Loheld Use of SiSAR to generate interferometric SAR raw data 19965.岳海霞 合成孔径雷达回波信号模拟研究 20056.李志林 数字地球基础丛书:数字高程模型 20007.Giorgio Franceschetti SARAS:A synthetic aperture radar raw signal simulation .Giorgio Franceschetti.Maurizio Migliaccio.Daniele Riccio SAR raw signal simulation of actualground sites described in terms of sparse input data 1994(6)9.Giorgio Franceschetti A canonical problem in electromagnetic backacattering from buildings .张朋.黄金.郭陈江.许家栋 合成孔径雷达成像三维地形目标模拟方法[期刊论文]-系统仿真学报 .谢和平.张永平.宋晓秋.徐汉涛 分形几何:数学基础与应用 199112.张朋.黄金.郭陈江.许家栋 DEM数据在SAR图像模拟中的应用[期刊论文]-弹箭与制导学报 2007(2) 相似文献(10条)1.期刊论文 王胜.石志广.范红旗 基于目标电磁散射特征的雷达回波信号实时模拟系统的研制 -电路与系统学报)结合SOPC(System on Programmable Chip)技术与虚拟仪器技术,采用能较真实地反映目标散射特征的三维多散射中心模型实时计算目标回波波形,实现了高分辨雷达接收系统反映目标散射特征及其动态变化的实时雷达信号回波模拟系统.重点介绍了基于目标电磁散射特征模拟的实时算法、模拟器的系统结构以及高速数模混合SOPC系统设计与实现的关键技术.SOPC系统采用V2p40,系统主频为300MHz可输出120MHz以下的中频信号.2.期刊论文 周建江.舒永泽 体目标射频回波信号实时仿真方法研究 -电子科技大学学报)讨论了四种射频回波信号实时仿真方法，即：使用专用硬件加速卡的射频回波信号实时仿真；使用多机系统的射频回波信号实时仿真；基于部分射频回波数据的实时内插或外推；利用ISAR像提取目标的主散射中心进行目标射频回波信号的实时计算。比较了四种实时仿真方法的异同。3.期刊论文 王明军.李应乐.张小安.张辉.WANG Ming-jun.LI Ying-le.ZHANG Xiao-an.ZHA NG-Hui 基于散射点模型分析目标旋转对雷达回波信号的影响 -咸阳师范学院学报)根据雷达一般成像原理,基于散射点模型讨论了目标旋转纵向位移及由此引起的散射点相位差的变化关系.通过数值计算详细分析了目标表面散射点雷达回波功率散射特性及相位随旋转角的变化特征.利用散射点模型讨论目标表面面元散射回波相位随目标姿态旋转角变化特征对开展全尺寸复杂目标雷达距离高分辨或者距离多普勒成像有一定的意义.4.学位论文 杨柳恩 双基地SAR成像算法及运动补偿研究 2008双基地合成孔径雷达(Bi-SAR)是发射系统和接收系统分置在不同平台上的合成孔径雷达。与单基地SAR比，双基地SAR更具优势，具有能获取多方向的目标电磁散射信息、作用距离远、隐蔽性和抗干扰能力强、成本低等特点。因而，双基地合成孔径雷达作为一种新的空间对地观测手段，无论在民用还是军事应用领域都有着广泛的应用前景。本文结合机载双基地SAR系统研究的实际需要，对双基地SAR成像算法、运动补偿方法、时间同步误差校正技术进行了详细研究。论文主要内容有：
1.建立了机载双基地SAR在一般飞行模式下的几何模型与回波信号模型，分析了双基地SAR系统参数与分辨力的关系，阐述了双基地SAR成像处理模型，详细的分析和比较了现有的多种双基地SAR成像算法及其优缺点。2．改进了基于Chirp-Z变换的双基地SAR成像算法，使其适用于双机等速平行飞行的工作模式。本文基于这种特殊飞行模式下双基地SAR的几何模型和回波信号模型，推导了它的二维频率表达式，给出了二维频率离散表达式。通过双基SAR变形项的补偿后，将二维频率表达式中的准单基地相位项进行了相关分解，然后推导了利用Chirp-Z逆变换消除距离徙动的方法。给出了基于CZT的双基地SAR成像算法的处理流程，并分析了该算法的运算量。应用上述算法处理了点目标仿真数据和实测数据，结果验证了该算法的正确性，获得了双基地SAR成像结果。包含各类专业文献、文学作品欣赏、应用写作文书、幼儿教育、小学教育、生活休闲娱乐、高等教育、各类资格考试、专业论文、行业资料、2010 SAR回波信号模拟平台设计56等内容。　
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