ＪｌＡＮ ＣＯＭＰＵＴ菝融 合成孔径雷达的系统性能研究 徐超 （南京航空航天大学金城学院信息工程系江苏南京２１１１５６） 【摘要】：雷达方程是雷达系统性能的重要体现，文章首先在基本雷达方程的基础上，考虑ＳＡＲ 系统天线性能、发射机性能和ＲＣＳ的影响，详细推导出了适用于合成孔径雷达（ＳＡＲ）的基本方程，并 对方程中各参数的物理意义作了详细说明，最后给出了一个性能算例，说明ＳＡＲ方程对系统设计中参 数选择的指导意义。 【关键词】：合成孔径雷达；雷达方程；信噪比 １引言 ２．１天线性能影响 雷达方程是雷达系统性能的重要体现，它集中地 式（１）ｑｈ有效面积Ａ 与天线孔径的物理面积存在 反映了与雷达探测距离有关的因素以及它们之间的 如下关系式： 相互关系。研究雷达方程可以用它来估算雷达的作用 Ａｒ＝１１ ＡＡ （２） 距离，同时可以深入理解雷达工作时各分机参数的影 其中， 印表示天线的孔径效率，通常 印 ０．５ 响，对于雷达系统设计中正确地选择分机参数有重要 将天线增益和有效面积之间的关系式：Ｇ： 的指导作用。 虽然合成孔径雷达ｆ ＳＡＲ）方程与普通雷达方 （入为所用波长）和（２）式代入到（１）式中，可得： ｓＮＲ＿－Ｔ（４ｔ（＇ｑ）ｗｋＡ Ａ）２０ ＂程一样，是从已知的ＳＡＲ发射机、天线、传播路径和目 ＧＢｒＧ ． （３） 叮ｒ标参数计算回波信号强度的基本方程，但是ＳＡＲ有其 Ｒ４独特的特点，其性能方程也与普通雷达方程有所不 距离向处理增益Ｇ 是与脉压过程中噪声带宽的 同。本文在普通雷达方程的基础上，结合ＳＡＲ系统的 减小有关的，关系式为： 特点，考虑影响ＳＡＲ系统的各种因子，推导出适合 一Ｔ Ｎ 丁 ＳＡＲ系统的方程，然后给出了一个性能算例，来说明 式中： 为雷达有效脉冲宽度，Ｌｒ表示非理想距 ＳＡＲ方程在ＳＡＲ系统参数设计中的指导作用。 离向滤波后信噪比增益的减少量。如果没有注明，一 ２合称孔径雷达的系统性能 般取Ｌｒ—ａｗｒ １．２，这里ａｗｒ是距离向脉冲响应展宽因 对于合成孔径雷达，系统性能与很多参数有关， 子。 其中大部分参数都呈非线性关系，信噪比是ＳＡＲ成 而方位向处理的信噪比增益是和多脉冲的相干 像的度量标准，通过雷达方程，可以写出ＳＡＲ成像信 积累有关的，脉冲总数是由ＰＲＦ及孔径时间决定的， 噪比的表达式： 也就是和雷达平台速度和合成空间物理量纲有关，相 ｓＮＲ＝ Ｐ ｔＧｔＡ ｒＯ＇Ｇ ｒＧ￣ （１） 应的就是由方位向分辨率决定的，表达式如下： Ｇ Ｎ其中，Ｇｒ表示在距离向脉冲压缩过程中引入的信 ｂ 一 ： ： （５）， 噪比增益，Ｇ 表示方位向处理过程中引入的增益，Ｇ Ｇ 式中Ｎ为脉冲总数，ｆｐ即ＰＲＦ，ｐ 表示方位向分 就表示信号处理增益。Ｐｌ为雷达发射功率，Ｇｌ为雷达 辨率，ｖ 为雷达平台的飞行速度，Ｏｔ出表示斜视角，ａ啦 天线增益，叮为目标的散射截面积（其量纲是面积），Ｒ 为方位向脉冲响应展宽因子，ＩＪＢ表示非理想方位向滤 为雷达天线作用距离，Ａｒ为雷达接收天线的有效接收 波后的信噪比增益的减少，一般Ｌａ ‰一１．２。 面积，Ｆ 为接收机的噪声系数，Ｔ０为标准室温，一般取 将（４）、（５）式代入（３）式中： ２９０Ｋ，Ｂ 为噪声带宽，Ｌ表示各种损耗引入的损失系 数。 ＳＮＲ＝ （６） ２ｏ１３年第４期 Ｉ福建电脑 ．１１５．
