SAR 分辨率
信号处理器在 SAR 分辨率中起着至关重要的作用,因为实际使用中发射脉冲的宽度很宽,必须经过脉冲压缩技术才能在距离向得到良好的分辨率。经脉冲压缩后,斜距分辨率等于光速除以二倍的距离处理带宽。
实际上,脉冲压缩技术在许多雷达系统中都有应用,而不仅限于 SAR,但是信号处理器的另一个作用却是 SAR 独有的,也是 SAR 区别于其他雷达的主要特征。一般雷达的方位向分辨率等于波束角宽与雷达到目标之间的斜距的乘积,即使对于窄波束雷达,几千米的斜距增量也会导致非常明显的方位向分辨率恶化。
然而我们注意到,处于雷达波束不同位置的散射体的回波具有不同的多普勒频移,如果利用这一点来区分不同的方位单元,就可以得到良好的方位向分辨率。这就涉及了“合成孔径”的概念,并由此给出“SAR”这一名称的缘由。利用多普勒频移,可以合成几千米的孔径,分辨率也得到相应的提高。
经过处理,最终的方位向分辨率等于天线尺寸的二分之一,而与距离无关。因此,为了得到更好的方位向分辨率,天线尺寸越小越好。一般的天线和透镜,都是尺寸越大分辨率越高,SAR 的这个特殊性质使得它与普通天线或透镜的工作原理正好相反。但是,如果天线尺寸过短或作用距离过远,图像的信噪比就会低于可接受范围。