SAR雷达成像仿真摘要雷达发展初期由于分辨率较低，其作用主要是“点”目标的检测和跟踪。
而现代机载雷达系统则要执行更多任务，从目标检测和识别到大面积地形测绘。
地形测绘可通过合成孔径雷达（SAR）实现。
通过采用相干辐射照射地面并测量回波信号，SAR可以产生地表的高分辨率二维图像，其成像质量由系统分辨单元的大小决定。
分辨单元由系统的距离和方位分辨率共同决定。
高的距离分辨率通过脉冲压缩技术实现。
高方位分辨率取决于天线尺寸及雷达波长，可以通过雷达运动达到增加天线孔径从而提高方位分辨率的目的。
本文简介了SAR的发展历史，着重研究条带式状正侧视SAR的成像原理，建立点目标回波模型，重点讨论了其R-D成像算法，介绍了目前常用的其他成像算法，在频域内对该算法进行了距离徙动校正（RCMC），从而得到多点目标的Matlab仿真。
关键词：SAR 正侧视距离徙动校正成像ABSTRACTBecause of low resolution radar at the early stage of development, its main function is "point target detection and tracking". The modern airborne radar system to perform more tasks, from the target detection and recognition to terrain mapping in large area. Topographic mapping can be actualized by synthetic aperture radar (SAR) . By using the coherent radiation and measure the echo signal,SAR can produce high resolution two-dimensional image , its imaging quality depends on the system resolution cell size. Resolution unit consists of range and azimuth resolution .High range resolution is achieved through the pulse compression technique. High range resolution depends on the size of the antenna and radar wavelength,the carrier’s motion is used to increase the antenna aperture radar so as to improve the range resolution of the.This paper introduces the development history of SAR, focuses on the imaging principle of belt shaped side looking SAR, and establishes the echo model of point target. The paper mainly part focuses on the R-D imaging algorithm, and introduces some other common imaging algorithm.The algorithm of range migration correction(RCMC) is solved in frequency domain,thereby getting the several-point-target Matlab imaging simulation.Keyword: SAR Side looking Range migration correction ImagingI目录第一章绪论 (1)1.1 合成孔径雷达（SAR）的发展历程和现状 (1)1.2 现代SAR的发展方向及意义 (2)1.2.1 多参数SAR系统 (2)1.2.2 聚束SAR (2)1.2.3 极化干涉SAR（POLINSAR） (3)1.2.4 合成孔径激光雷达（Synthetic Aperture Ladar） (3)1.2.5 星载合成孔径雷达的小型化 (3)1.2.6雷达与可见光卫星的多星组网是主要的使用模式 (4)1.3 论文的内容及结构安排 (4)第二章合成孔径雷达的工作原理 (5)2.1 线性调频信号及其脉冲压缩 (5)2.2 方位分辨率 (6)2.3 SAR点目标回波模型 (8)第三章合成孔径雷达的成像算法 (10)3.1 运动补偿技术的发展及现状 (10)3.1.1 引言 (10)3.1.2 基于运动传感器补偿算法的发展 (10)3.1.3 运动补偿算法的发展 (11)3.1.4 基于回拨数据运动补偿算法的发展 (12)3.1 距离徙动 (12)3.2 距离-多普勒算法（R-D算法） (15)3.2.1 原始正侧视及其改进的距离多普勒算法 (15)3.2.2 斜侧视下距离多普勒算法 (17)3.3 其他SAR成像算法简介 (18)3.3.1 线性调空变平移算法（Chirp Scaling，C-S） (18)II3.3.2 距离徙动算法（RMA） (19)3.3.3 极坐标格式算法（PFA） (19)3.3.5 频域变尺度算法（Frequency Scaling） (20)3.3.6 各算法的比较 (20)第四章成像仿真及分析 (22)第五章全文总结 (27)致谢 (28)参考文献........................................................................................ 错误！未定义书签。
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1第一章绪论1.1 合成孔径雷达（SAR）的发展历程和现状二十世纪五十年代，雷达家族中开始有了一个新成员合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）的身影，作为一种新型雷达体制，它利用脉冲压缩技术和合成孔径原理实现对目标的识别成像，有着全天时，全天候的工作特点，能在雾、云、雨等气象条件下得到目标的高分辨图像。
在军事和民用领域均有着十分重要的研究意义和发展前景[1]。
1951年6月美国Goodyear宇航公司提出最初的频率分析方法来改善雷达的角分辨力，称为多谱勒波束锐化。
直至1957年，美国密歇根大学雷达和光学实验室研制的SAR系统成功获取第一张全聚焦的SAR图像[2]。
在1958年至1967年期间，SAR成功进行了飞行试验，并提出SAR装载于卫星上的设想，该设想实现于1978年。
该年5月，美国成功发射了全球首颗装有空间合成孔径雷达的人造地球卫星（Seasat-A），对地球表面进行测绘。
Seasat测绘带宽100公里。
具有很大的全球覆盖率，获得了大量新信息。
由此，SAR成功进入了太空时代。
1981年和1984年，美国分别进行了SIR-A和SIR-B的航天飞机搭载实验。
这两款卫星均源于SEASAT-A，工作于L波段。
其中SIR-A分辨率为37米，而SIR-B为35米且SIR-B的波束俯视角可变。
SIR-B可采用数字和光学两种方式记录、处理图像，比SEASAT的非实时数字处理成像速度快。
1987年7月，SAR分辨率提高到25米，由苏联发生的S波段ALMAZ- ISAR 系统所创造。
该雷达采用天线双侧式，是首部长期运行的空间合成孔径雷达。
但1988年，分辨率被由美国航天飞机“亚特兰蒂斯”号送上天的“长曲棍球（Lacrosse）”军事侦察卫星提高到1米左右，该卫星是全球第一颗高分辨率雷达成像卫星[3]。
1988年和1989年，线性极化C波段和X波段SAR系统出现，1990年又扩展到L波段。
该雷达系统为全极化，测绘宽度4公里。
九十年代起，SAR发展的新热点转移到了提供三维信息的干涉式SAR系统。
1991年7月，欧空局发射了ERS-1空间合成孔径雷达。
该雷达系统使用准极2地轨道，测绘带宽为100公里，分辨率30米。
该系统实现了平台姿态的动态控制。
根据ERS-1的特性，可以获得大量的星载SAR三维成像的试验数据，可提供全球气候变化情况，对陆地和近海水域进行观测。
1993年9月，美国宇航局航天飞机成像雷达SIR-C/X-SAR发射成功，该雷达是全球第一部多波段(L、C、X波段)、多极化、多投射角的空间合成孔径雷达。
轨道高度为250--325公里，测绘带可在15 至90公里范围内可变，分辨率为25米[4]。
多波段工作可以研究地物对不同频率的响应，用来区分和鉴别地物目标。
1994年NASA、DLR（德国空间局）和ASI（意大利空间局）共同进行了航天飞机成像雷达飞行任务SIR-C/X-SAR。
SIR-C为双频（L波段、C波段）全极化。
X-SAR则为单频X波段，单极化。
SIR-C/X-SAR第一次实现了使用多频、多极化雷达信号由空中向地球进行观测，SIR-C图像数据可帮助人们深入理解现象背后的物理机理，对土壤湿度、植被、海洋动力学、土壤侵蚀和沙化、火山活动等多项科学研究工作有着重要的促进作用。
进入到二十一世纪，SAR分辨率提高到0.1米数量级，广泛应用于全天候地形测绘，海洋洋流和极地冰山的跟踪观察、灾情预报、资源勘探及军事侦察等，成为国际雷达领域、遥感领域及众多学科的热点研究课题之一。
1.2 现代SAR的发展方向及意义1.2.1 多参数SAR系统SAR的不同极化方式可使被探测的地物具有不同的后向散射特性，地物层次变化对比也不相同。
因此，采用多极化方式，能显著改善信号和图像的详细性、可靠性，再加上观测频段和视角的不同，可以完整地定量分析地物的雷达散射特性。
正是如此，多参数SAR系统将会越来越被人们重视。
1.2.2 聚束SAR聚束工作模式，指在SAR飞行过程中，通过调整天线波束的方向，使波束始错误！文档中没有指定样式的文字。
3终“聚焦”照射在同一个目标区域。
“聚束”手段，增加了SAR方位向的合成孔径时间，等同于增加了合成孔径的长度，由此可以提高SAR的方位向分辨率。
而其高方位分辨率在许多场合是非常有价值的。
因此，聚束SAR技术应得到重视。
1.2.3 极化干涉SAR（POLINSAR）极化干涉SAR（Polarimetric SAR Interferometry）是通过极化和干涉信息的有效组合，同时提取观测对象的空间三维结构特征、散射信息，为微波定量遥感、高精度数字高程信息及观测目标的小形变信息的提取提供了可能性[5]。