Harbin Institute of Technology
微波成像技术 实验报告
课程名称： 微波成像技术 院 系： 电子与信息工程学院 姓 名： 学 号：
授课教师：
哈尔滨工业大学 年 月 日
实验一 多散射点一维距离像产生
实验要求：
根据ISAR转台成像原理，选取四至五个（或更多）散射点产生不同时刻的一维距离像，使用X波段的FLM脉冲信号，信号波长取3cm，带宽为100MHz
实验内容：
1> 分析距离像随姿态角的变化 2> 取出1点描述成像系统性能
实验原理：
假设雷达发射信号为：
???,tm)?rect?ts(t?T?p?j2?(fct?1?2)?t2e， ????1其中rect(u)???0u?12?=t?mT为快时间，m为，fc为中心频率，Tp为脉宽，?为调频率，t1u?2整数，T脉冲重复周期，tm?mT为慢时间。
假设某点目标到雷达的距离为R，则该点目标接收到的雷达信号为：
ft??t??2Rc?j2???c?c???,tm)?Arect?sr(te??T?p????2R?1??2R???2??t??c???2????
设参考距离为Rref，则参考信号为：
f?t???2Rrefc?j2???t?c???,tm)?rect?sref(te????Tref????22Rref?1?2Rref??????2???t????c?c????
令R??R?Rref，则解线频调的差频输出为：
*?,tm)?sr(t?,tm)?sref?,tm)sif(t(t2 R??t??2Rc??j4c??(t??2Rcref)R??j4c?fcR?j4c??2?Arect?eee??T?p??对快时间作傅里叶变换便可得到点目标的一维距离像：
????jSif(fi,tm)?ATpsinc?Tp(fi?2R?)?ec??4?fcR?cej4??c22R?
实验过程及结果：
1> 离像随姿态角的变化
仿真目标由7个点目标构成，如左下方图所示：
20001500v/m100050000500u/m10001500
雷达与目标的位置关系如右上方图所示，雷达位于原点，目标几何中心相对雷达的坐标为（1200,1600），单位米，可知目标距雷达初始距离为2km。
假设RVP项可以忽略或已经被补偿掉，在特定tm解线频调的差频输出可表示为：
????(t?t??2Ric??jc???sf(t;tm)??Airect?e???Ti?1p??N4??2Rrefc?)+fc??R?,i?
根据上式设计目标回波矩阵，再对快时间进行傅里叶变换便可得到目标的一维距离像如下图：
归一化幅度0.40.20-40-20020距离单元(转角为0deg)40归一化幅度0.60.60.40.20-40-20020距离单元(转角为0.01deg)40归一化幅度0.40.20-40-20020距离单元(转角为0.05deg)40归一化幅度0.60.60.40.20-40-20020距离单元(转角为0.1deg)40归一化幅度0.40.20-40-20020距离单元(转角为1deg)40归一化幅度0.60.60.40.20-40-20020距离单元(转角为3deg)40
由不同转角下多散射点目标的以为距离像可以看出，转角在0.01rad内多散射点目标的距离像包络基本没有变化，相关性极强。转角在0.01之后相关性逐渐减弱，一维距离像包络幅度存明显变化，但散射点的位置基本不变，没有发生越距离单元走动。可以利用平均距离像避免多散射点一维距离像幅度变化对后续成像的影响。
多散射点目标最大横向距离差为20m，由???这与实验结果是一致的。 2> 单个散射点描述成像系统性能
将多点目标改为单点目标，单点目标相对雷达的坐标为（1209,1612）。点目标距雷达的初始距离为2015m，相对参考点距离15m，其余参数不变。
下列图为不同信噪比情况下点目标的一维距离像加窗和不加窗时的对比，图中实线为加矩形窗的距离像，虚线为加汉明窗时的距离像。
?8L知最大相关积累角应约小于0.01度，
哈工大微波成像技术
