SAR成像处理基本知识1——常用专用名词解释_多普勒中心频率和方位频率轴

SAR参数

名词解释

中心频率（f0 ）/信号波长（λ ）

• 中心频率（f0 ）：雷达信号载频，单位Hz
• 信号波长（λ ）：雷达载波信波长，单位m， , c表示光速
• 中心频率越高，波长越短，信号带宽可以更大，分辨率更高；
• 中心频率越低，波长越长，信号穿透能力越强；
• 典型的SAR系统波段：

1. L波段（1.2 GHz）：ALOS-2
2. C波段（5.6 GHz）：RadarSat-2，GF-3，海丝-1，海洋观测的最佳频段
3. X波段（9.6 GHz）：TerraSAR-X
4. Ku波段：

信号带宽

（Br）

• 雷达发射信号的带宽，单位Hz，直接与距离向分辨率有关：带宽越大，距离分辨率约高；
• 距离向分辨率：
• 随着带宽的增大（500 MHz），信号幅相特性随频率的变化逐渐变大，需在成像处理过程中补偿幅相特性曲线（从内定标中提取）

信号脉宽

（Tr）

• 雷达发射的信号是脉冲信号，单位s，信号脉宽就是脉冲信号的持续时间；
• 对于线性调频体制SAR，调频率不变的情况下，信号脉宽越大，信号带宽越大，聚焦后信噪比越高；

信号调频率

（Kr）

• 单位时间内，信号变化的带宽，单位Hz/s：

信号采样率

（Fs）

• 雷达信号的采样频率，单位Hz，由于SAR信号是复信号，为了满足采样定律，要求：Fs>Br
• 通常雷达信号的过采样的范围在[1.1-1.4]以内，即Fs=k·Br, k∈ [1.1, 1.4]

距离向分辨率

（ρr ）

• SAR图像距离向分辨率，单位m;
• 雷达中，分辨率的物理意义是，脉压后的3dB带宽；在图像上只能区分两个目标的最小距离
• 

地距向分辨率

（ρg ）

• SAR图像投影到地面后的距离向分辨率，单位m;
• 与距离向分辨率的关系： ，θi 表示雷达入射角

距离向分辨单元

（δr ）

• SAR图像上一个像素在距离向上的尺寸，单位m
• 可以等效为光学图像分辨率的概念
• 

卫星速度

• 相对速度Vr:卫星与地面目标的相对速度，单位m/s，低轨SAR卫星的相对速度约为7600m/s
• 地速Vg:卫星波束在地面上扫描的速度，单位m/s，低轨SAR卫星的地速约为6900m/s
• 等效速度Ve:成像处理中使用的速度，单位m/s，
• 详细定义见《合成孔径雷达成像-算法与实现》

合成孔径中心时刻

• 目标被波束中心照射到的时刻

多普勒中心频率

（fdc）

• 合成孔径中心时刻，目标的多普勒频率，单位Hz；
• 多普勒中心频率误差直接影响图像方位向定位

多普勒调频率

（fr）

• 合成孔径中心时刻，目标的多普勒调频率，单位Hz/s；
• 多普勒调频率误差直接影响图像聚焦质量

多普勒带宽

（Ba）

• 目标进入/离开天线波束（通常为3dB宽度）时，多普勒频率的之差的绝对值， 单位Hz;
• 多普勒带宽越大，方位向分辨率越高；

合成孔径时间

（Tsyn）

• 目标被天线3dB波束照射的时间，单位s；
• Tsyn=Ba/fr
• 合成孔径时间越大，多普勒带宽越大，方位分辨率越大

方位向分辨率

（ρa ）

• SAR图像方位向分辨率，单位m;
• 雷达中，分辨率的物理意义是，脉压后的3dB带宽；在图像上只能区分两个目标的最小距离
• 

方位向分辨率单元

（δa ）

• SAR图像上一个像素在方位向上的尺寸，单位m
• 可以等效为光学图像分辨率的概念
• 

脉冲重复频率

（PRF）

• 雷达在单位时间内发射的脉冲数，单位Hz
• 为了满足采样定理，PRF>Ba