SAR成像处理基本知识1——常用专用名词解释

2024-01-14 04:48

本文主要是介绍SAR成像处理基本知识1——常用专用名词解释,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

SAR参数

名词解释

中心频率(f0 )/信号波长(λ

  • 中心频率(f0 ):雷达信号载频,单位Hz
  • 信号波长(λ ):雷达载波信波长,单位m, , c表示光速
  • 中心频率越高,波长越短,信号带宽可以更大,分辨率更高;
  • 中心频率越低,波长越长,信号穿透能力越强;
  • 典型的SAR系统波段:
  1. L波段(1.2 GHz):ALOS-2
  2. C波段(5.6 GHz):RadarSat-2,GF-3,海丝-1,海洋观测的最佳频段
  3. X波段(9.6 GHz):TerraSAR-X
  4. Ku波段:

信号带宽

(Br)

  • 雷达发射信号的带宽,单位Hz,直接与距离向分辨率有关:带宽越大,距离分辨率约高;
  • 距离向分辨率:
  • 随着带宽的增大(500 MHz),信号幅相特性随频率的变化逐渐变大,需在成像处理过程中补偿幅相特性曲线(从内定标中提取)

信号脉宽

(Tr)

  • 雷达发射的信号是脉冲信号,单位s,信号脉宽就是脉冲信号的持续时间;
  • 对于线性调频体制SAR,调频率不变的情况下,信号脉宽越大,信号带宽越大,聚焦后信噪比越高;

信号调频率

(Kr)

  • 单位时间内,信号变化的带宽,单位Hz/s:

信号采样率

(Fs)

  • 雷达信号的采样频率,单位Hz,由于SAR信号是复信号,为了满足采样定律,要求:Fs>Br
  • 通常雷达信号的过采样的范围在[1.1-1.4]以内,即Fs=k·Br, k [1.1, 1.4]

距离向分辨率

ρr

  • SAR图像距离向分辨率,单位m;
  • 雷达中,分辨率的物理意义是,脉压后的3dB带宽;在图像上只能区分两个目标的最小距离

地距向分辨率

ρg

  • SAR图像投影到地面后的距离向分辨率,单位m;
  • 与距离向分辨率的关系:θi 表示雷达入射角

距离向分辨单元

δr

  • SAR图像上一个像素在距离向上的尺寸,单位m
  • 可以等效为光学图像分辨率的概念

卫星速度

  • 相对速度Vr:卫星与地面目标的相对速度,单位m/s,低轨SAR卫星的相对速度约为7600m/s
  • 地速Vg:卫星波束在地面上扫描的速度,单位m/s,低轨SAR卫星的地速约为6900m/s
  • 等效速度Ve:成像处理中使用的速度,单位m/s,
  • 详细定义见《合成孔径雷达成像-算法与实现》

合成孔径中心时刻

  • 目标被波束中心照射到的时刻

多普勒中心频率

(fdc)

  • 合成孔径中心时刻,目标的多普勒频率,单位Hz;
  • 多普勒中心频率误差直接影响图像方位向定位

多普勒调频率

(fr)

  • 合成孔径中心时刻,目标的多普勒调频率,单位Hz/s;
  • 多普勒调频率误差直接影响图像聚焦质量

多普勒带宽

(Ba)

  • 目标进入/离开天线波束(通常为3dB宽度)时,多普勒频率的之差的绝对值, 单位Hz;
  • 多普勒带宽越大,方位向分辨率越高;

合成孔径时间

(Tsyn)

  • 目标被天线3dB波束照射的时间,单位s;
  • Tsyn=Ba/fr
  • 合成孔径时间越大,多普勒带宽越大,方位分辨率越大

方位向分辨率

ρa

  • SAR图像方位向分辨率,单位m;
  • 雷达中,分辨率的物理意义是,脉压后的3dB带宽;在图像上只能区分两个目标的最小距离

方位向分辨率单元

δa

  • SAR图像上一个像素在方位向上的尺寸,单位m
  • 可以等效为光学图像分辨率的概念

脉冲重复频率

(PRF)

  • 雷达在单位时间内发射的脉冲数,单位Hz
  • 为了满足采样定理,PRF>Ba

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