合成孔径激光成像雷达原理和系统PDF电子书下载

查看更多关于的内容

第1章 合成孔径激光成像雷达导论 1

1.1 概述 1

1.2 侧视合成孔径激光成像雷达 5

1.2.1 光纤发射和接收结构的啁啾侧视SAIL系统的突破和发展 7

1.2.2 望远镜发射和接收结构的啁啾侧视SAIL系统的发展 14

1.2.3 伪随机编码侧视SAIL的发展 18

1.3 直视合成孔径激光成像雷达 18

参考文献 21

第2章 合成孔径激光成像雷达的数理基础和关键子系统 24

2.1 光束传播理论 24

2.2 光学天线理论和结构 25

2.2.1 基于衍射的光学发射天线 26

2.2.2 基于成像的光学发射天线 27

2.2.3 离焦望远镜接收天线 30

2.2.4 双向环路发射接收望远镜 33

2.3 光学相干探测及方向性函数 41

2.3.1 光学外差探测及其方向性函数 41

2.3.2 偏振干涉自差接收探测 46

2.4 成像算法 46

2.4.1 一维傅里叶变换和一维匹配滤波 47

2.4.2 二维傅里叶变换成像算法 49

参考文献 57

第3章 线性调频侧视合成孔径激光成像雷达 59

3.1 线性调频侧视SAIL的基本原理和结构 59

3.2 合成孔径激光成像雷达的数据收集过程 60

3.2.1 矩形孔径SAIL 61

3.2.2 圆孔径SAIL的成像分辨率及影响因素分析 65

3.2.3 交轨向成像分辨率分析 69

3.3 合成孔径激光成像雷达工作模式 71

3.3.1 统一工作模式的二维数据收集方程 73

3.3.2 基本工作模式分解 76

参考文献 79

第4章 伪随机相位编码侧视合成孔径激光成像雷达 81

4.1 引言 81

4.2 伪随机相位编码侧视SAIL原理 81

4.3 伪随机相位编码SAIL的多普勒影响分析 92

4.4 伪随机相位编码SAIL的验证 94

参考文献 97

第5章 直视合成孔径激光成像雷达 98

5.1 引言 98

5.2 直视SAIL基本原理 98

5.2.1 直视合成孔径激光成像雷达的一般性结构 99

5.2.2 信息获取过程 102

5.2.3 信息处理过程 106

5.2.4 分析和讨论 106

5.3 直视SAIL的正交偏振双通道波面变换发射器 109

5.3.1 交轨向双透镜平移调制方式 111

5.3.2 交轨向单透镜转动方式 114

5.3.3 交轨向单棱镜转动方式 117

5.3.4 交轨向单反射镜偏转方式 119

5.3.5 交轨向单倾斜镜旋转方式 121

5.4 直视合成孔径激光成像雷达工作模式 124

5.4.1 条带扫描模式 124

5.4.2 静态扫描模式 124

5.4.3 聚束／滑动聚束模式 132

参考文献 143

第6章 合成孔径激光成像雷达关键问题 145

6.1 回波信号复数化 145

6.1.1 光频复数化方法 145

6.1.2 数字域复数化方法 148

6.2 初始相位同步 149

6.2.1 侧视SAIL初始相位同步 149

6.2.2 直视SAIL初始相位同步 150

6.3 目标退偏振效应 151

6.3.1 侧视外差平衡探测 152

6.3.2 直视自差平衡探测 152

6.3.3 直视自差平衡探测偏振影响的克服 154

6.4 大气信道的影响 155

6.4.1 大气消光效应的影响 156

6.4.2 等晕角区域的限制 156

6.4.3 复图像与调制传输函数 157

6.4.4 系综平均的调制传输函数和分辨率 158

6.4.5 湍流引入相位误差 159

6.5 直视SAIL的交轨向正弦调制的非线性影响 163

6.5.1 准几何光学法相位函数的光学傅里叶变换方法 163

6.5.2 正弦调制的线性和非线性近似条件分析 168

6.5.3 三次相位项交轨向成像分辨率加宽效应的分析 169

6.5.4 顺轨向相位二次项多普勒效应及其补偿 171

参考文献 173

第7章 合成孔径激光成像雷达的时间和空间频谱 174

7.1 侧视SAIL的时间和空间频谱 174

7.1.1 侧视啁啾SAIL交轨向的频谱分布 174

7.1.2 侧视伪随机相位编码SAIL交轨向的频谱分布 175

7.2 直视SAIL的时间和空间频谱 178

7.2.1 透射式交轨向双柱面透镜平移调制 178

7.2.2 透射式单透镜转动 182

7.2.3 透射式单棱镜转动 184

7.2.4 反射式交轨向单反射镜偏转 186

7.2.5 反射式交轨向单倾斜镜旋转 187

7.3 空间域－顺轨向空间带宽 189

7.3.1 侧视SAIL 189

7.3.2 直视SAIL 190

7.4 侧视SAIL和直视SAIL频谱的比较 190

参考文献 190

第8章 合成孔径激光成像雷达的信噪比 192

8.1 SAIL信号采集和处理 192

8.1.1 直视SAIL的信号采集和处理 192

8.1.2 侧视SAIL的信号采集和处理 198

8.2 噪声功率谱 202

8.3 SAIL成像的信噪比 205

8.3.1 直视SAIL信噪比 205

8.3.2 侧视SAIL信噪比 206

8.4 数据采样的傅里叶变换影响 207

8.5 讨论 208

参考文献 208

第9章 SAIL的激光散斑效应 210

9.1 引言 210

9.2 SAIL时空散斑特性 212

9.2.1 目标面反射散射场特性 212

9.2.2 合成孔径激光成像雷达散斑的相干特性和平均尺寸 213

9.2.3 侧视SAIL接收面的激光散斑的波长特性 217

9.2.4 光学接收天线散斑孔径积分场的相干函数 219

9.2.5 侧视和直视SAIL的光学接收天线散斑孔径积分的相干函数 225

9.2.6 理想散斑下的侧视和直视SAIL的（顺轨向）成像起伏特性 230

9.3 抑制激光散斑效应方法 233

9.3.1 滑动聚束模式 233

9.3.2 多发射／多接收／多波长的多通道结构 235

9.4 小结 238

参考文献 238

第10章 合成孔径激光成像雷达光学成像处理 240

10.1 基于二维傅里叶变换的光学成像处理 240

10.1.1 二维傅里叶变换光学处理器 240

10.1.2 SAIL二维傅里叶变换光学处理验证 246

10.2 基于单像散透镜的光学成像处理 249

10.2.1 基于单个实像散透镜的SAIL光学处理器 249

10.2.2 基于单个虚柱面透镜的光学处理器 258

10.3 基于光折变全息的光学并行成像处理 261

10.3.1 Fe:LiNbO3晶体波面记录 273

10.3.2 基于Fe:LiNbO3晶体的SAIL光学像重建 275

10.4 直视SAIL的光学成像处理 277

参考文献 279

第11章 合成孔径激光成像雷达的实验室调试和性能验证 281

11.1 SAIL综合测试平台 281

11.1.1 侧视SAIL的综合测试平台 281

11.1.2 直视SAIL的综合测试平台 287

11.2 SAIL的调试和性能验证 290

11.2.1 尺度缩小侧视SAIL的二维成像实验 290

11.2.2 大口径侧视SAIL演示样机及其实验室验证 292

11.2.3 侧视SAIL原理样机外场实验 295

11.2.4 直视SAIL的实验室调试和成像验证 298

11.2.5 直视SAIL的外场实验 300

11.2.6 不同天气对直视SAIL的成像影响实验 304

11.2.7 直视SAIL的飞行验证实验 307

11.2.8 直视SAIL飞行试验姿态扰动补偿 312

11.2.9 直视SAIL的远程成像实验 319

11.2.10 直视逆SAIL外场成像试验 321

参考文献 327

第12章 其他合成孔径激光成像雷达 329

12.1 菲涅耳望远镜全孔径合成的成像激光雷达 329

12.1.1 基本原理 331

12.1.2 实验室验证 336

12.2 自干涉3D成像雷达 339

12.2.1 自干涉直视SAIL的结构 340

12.2.2 信息获取和处理过程 341

12.3 非相干合成孔径激光成像雷达 350

12.3.1 非相干合成孔径激光成像雷达原理 351

12.3.2 聚束非相干合成孔径激光成像雷达成像验证 362

参考文献 367

附录 370

附录A 稳相法一维相位函数的傅里叶变换近似求解 370

附录B 匹配滤波算法 376

索引 377

查看更多关于的内容