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第1章 双基地合成孔径雷达基本原理1

1.1 引言1

1.2 双基地合成孔径雷达的基本几何构形和分辨率3

1.3 双基地合成孔径雷达的科学应用10

1.3.1 通过多角双基地合成孔径雷达观察评估天然及人造目标的双基地雷达截面积10

1.3.2 用距离和双基地散射特性测量值获取地形高程及坡度11

1.3.3 由两部雷达的多普勒频率求取速度11

1.3.4 天线间距加大在立体雷达测量学中的应用12

1.3.5 提升图像分类及模式识别程序12

1.3.6 海洋波频谱分量的高分辨率测量13

1.3.7 双基地合成孔径雷达数据处理14

1.3.8 位置与速度测量15

1.3.9 双基地雷达立体测量19

1.4 结束语24

缩写26

参考文献28

第2章 星载双基地合成孔径雷达36

2.1 引言36

2.2 星载双基地合成孔径雷达设计要点39

2.2.1 星载双基地合成孔径雷达构形的基本权衡研究39

2.2.2 双基地观测对任务和系统设计的影响44

2.2.3 有效载荷—平台性能权衡研究47

2.2.4 双基地合成孔径雷达任务在功能和技术方面的要点54

2.3 星载双基地合成孔径雷达任务分析58

2.3.1 星载双基地合成孔径雷达轨道设计58

2.3.2 星载双基地合成孔径雷达姿态与天线指向设计68

2.4 结束语80

缩写81

参考文献84

第3章 对地观测用的双基地合成孔径雷达91

3.1 引言91

3.2 双基地卫星的科学依据及技术手段93

3.3 双基地有效载荷的主要特性及结构95

3.3.1 设计假设95

3.3.2 系统结构95

3.3.3 有效载荷工作模式96

3.3.4 信号同步98

3.3.5 科学数据处理及远程通信100

3.3.6 天线特性102

3.3.7 总体预算103

3.4 轨道设计104

3.5 姿态设计与雷达指向设计106

3.6 雷达性能117

3.7 结束语122

缩写123

参考文献125

第4章 星载干涉测量及多基地合成孔径雷达系统127

4.1 引言127

4.2 星载合成孔径雷达干涉测量130

4.3 干涉测量任务设计135

4.3.1 卫星编队飞行135

4.3.2 相位与时间同步142

4.3.3 双基地和多基地合成孔径雷达系统的工作模式149

4.4 任务举例154

4.4.1 TanDEM－X154

4.4.2 半主动TerraSAR－L“车轮”构形169

4.5 先进的多基地合成孔径雷达系统理念181

4.5.1 合成孔径雷达层析成像技术181

4.5.2 抑制模糊和提高分辨率185

4.5.3 多基地合成孔径雷达成像190

4.5.4 沿航迹干涉测量和动目标指示191

4.5.5 多基线变化检测191

4.6 讨论194

缩写198

参考文献202

第5章 机载双基地合成孔径雷达217

5.1 双基地合成孔径雷达的目的217

5.2 机载双基地合成孔径雷达构形219

5.2.1 时不变构形219

5.2.2 一般的双基地构形221

5.2.3 动目标指示应用221

5.2.4 分辨率性能举例222

5.3 机载双基地合成孔径雷达处理特征226

5.3.1 合成孔径雷达合成过程变化226

5.3.2 运动补偿问题237

5.3.3 机载双基地合成孔径雷达图像的几何失真模型246

5.3.4 各种处理问题251

5.4 公开文献报导的机载双基地合成孔径雷达260

5.4.1 密歇根州双基地合成孔径雷达实验260

5.4.2 QinetiQ双基地合成孔径雷达实验261

5.4.3 FGAN双基地合成孔径雷达实验261

5.5 ONERA－DLR双基地机载合成孔径雷达262

5.5.1 系统准备262

5.5.2 实验情况271

5.5.3 双基地图像处理271

5.5.4 双基地图像定标272

5.6 实验结果选择274

5.6.1 准单基地与单基地系统之比较274

5.7 结束语276

缩写277

参考文献279

第6章 天—地双基地合成孔径雷达283

6.1 系统综述283

6.2 空间分辨率286

6.2.1 单基地合成孔径雷达模糊函数288

6.2.2 双基地合成孔径雷达分辨率293

6.3 天—地双基地合成孔径雷达分辨率299

6.3.1 天—地双基地合成孔径雷达模糊函数299

6.4 天—地双基地合成孔径雷达分辨率实例310

6.5 结束语317

缩写318

参考文献321

第7章 无源双基地雷达系统324

7.1 无源双基地雷达系统的发展325

7.2 无源雷达系统的灵敏度与作用距离330

7.2.1 双基地雷达方程330

7.2.2 目标双基地雷达截面332

7.2.3 接收机噪声系数333

7.2.4 有效带宽与合成增益334

7.2.5 性能预估335

7.2.6 灵敏度分析结论340

7.3 无源双基地雷达系统处理340

7.3.1 窄带无源双基地雷达处理340

7.3.2 宽带无源双基地雷达处理351

7.3.3 多基地无源双基地雷达356

7.4 波形处理358

7.4.1 引言358

7.4.2 距离与多普勒分辨率——“自模糊度”360

7.4.3 距离与多普勒分辨率——“双基地与多基地模糊度”368

7.4.4 波形特性对设计与性能的影响372

7.4.5 结论374

7.5 实验与结果375

7.5.1 实验概述375

7.5.2 预计的系统性能377

7.5.3 数据采集378

7.5.4 自适应信号滤波379

7.5.5 互相关目标探测384

7.5.6 远程积累时间385

7.5.7 用十进法提高效率389

7.5.8 类调频连续波处理391

7.5.9 恒虚警率检测394

7.5.10 定向394

7.5.11 点迹—点迹组合395

7.5.12 目标状态估计397

7.5.13 点迹—目标相连（多照射雷达）398

7.5.14 系统性能验证399

7.6 结束语与结论401

缩写402

参考文献405

第8章 无源雷达模糊函数修正：地面数字视频广播系统信号410

8.1 引言410

8.2 地面数字视频广播系统信号规范412

8.2.1 散射导频载波414

8.2.2 连续导频载波414

8.2.3 传送参数信令载波415

8.2.4 保护间隔416

8.3 地面数字视频广播系统信号模糊函数417

8.3.1 地面数字视频广播系统信号模型417

8.3.2 地面数字视频广播系统信号随机分量模糊函数419

8.4 地面数字视频广播系统信号确定性分量对信号模糊函数的影响421

8.4.1 自相关函数（ωd＝0）421

8.4.2 复合包络频谱（τ＝0）421

8.4.3 地面数字视频广播系统信号模糊函数422

8.4.4 建模结果的实验确认422

8.5 失配信号处理425

8.5.1 接收机限制425

8.5.2 接收机信号预处理427

8.5.3 导频载波均衡430

8.5.4 导频载波滤波432

8.6 结束语436

缩写437

参考文献439

第9章 基于全球导航卫星系统发射机的无源双基地合成孔径雷达441

9.1 全球导航卫星系统443

9.2 功率预算分析446

9.3 信干比分析448

9.3.1 天线输出端的信干比448

9.3.2 信干比改进因子分析449

9.3.3 仿真结果454

9.4 结果与讨论459

9.5 天—地双基地合成孔径雷达试验研究460

9.6 总结464

缩写466

参考文献469

第10章 电离层研究472

10.1 引言472

10.2 电离层和上层大气474

10.2.1 电离层总结构475

10.2.2 电离层模型480

10.2.3 微细结构——场向密度不规则结构481

10.2.4 电波与电离层的相互作用485

10.3 双基地无源雷达研究490

10.3.1 用双基地雷达观测电离层490

10.3.2 Manastsh Ridge雷达490

10.4 电离层研究方向496

缩写497

参考文献500