合成孔径雷达概述(SAR)
合成孔径雷达成像卫星地面接收系统设计的开题报告
合成孔径雷达成像卫星地面接收系统设计的开题报告标题：合成孔径雷达成像卫星地面接收系统设计背景：合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，简称SAR）是利用雷达波对地面进行图像化的有源遥感技术。
由于其不受天气、时间、光照等限制，被广泛应用于军事、民用以及科学研究领域。
与其他遥感技术相比，合成孔径雷达具有分辨率高、能够获取大范围的图像以及内部结构分辨率高等优点。
在SAR成像的过程中，需要对回波信号进行采集和处理。
为了采集和处理这些信号，需要设计合成孔径雷达成像卫星地面接收系统。
该系统的设计需要结合SAR技术特点和地面接收条件。
目的：本文旨在研究合成孔径雷达成像卫星地面接收系统的设计原理、方法和流程，为该系统的开发提供理论依据和实践指导。
研究内容：1. 合成孔径雷达成像原理介绍1.1 基本概念1.2 信号处理2. 合成孔径雷达成像卫星地面接收系统设计2.1 系统整体结构2.2 接收设备参数设计2.3 信号处理算法设计3. 系统实现和效果验证3.1 系统实现流程3.2 系统效果验证关键技术：1. 合成孔径雷达成像原理2. 地面接收系统设计3. 信号处理算法设计研究方法：1. 文献资料法：对相关文献进行归纳、整理、分析和综合，以获取相关理论和方法；2. 实验分析法：通过实验验证方法的可行性和效果。
研究成果：1. 合成孔径雷达成像卫星地面接收系统的设计原理和流程；2. 针对不同场景下的SAR图像的处理算法设计；3. 实现了合成孔径雷达成像卫星地面接收系统，并验证了系统的效果。
预期成果：1. 掌握合成孔径雷达成像原理和技术特点；2. 掌握合成孔径雷达成像卫星地面接收系统的设计和实现方法；3. 提出针对不同场景下SAR图像处理的算法设计；4. 实现了合成孔径雷达成像卫星地面接收系统，验证了系统效果。
参考文献：1. 任一克,徐玮,张传南等. 多聚束合成孔径雷达信号处理技术[J]. 电子学报,2019,01(01):88-96.2. 许丽华,李兆明,石化地等. 机载合成孔径雷达图像处理的PCNN算法比较研究[J]. 光学学报,2019(01):1-9.3. 陈晓华,师春雷,关胜敏等. 基于PCA与KMeans的SAR图像分割算法[J]. 光学技术,2018(06):1-6.。
SAR数据介绍范文
SAR数据介绍范文SAR数据（合成孔径雷达数据）是一种通过合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）技术获取的雷达数据。
SAR是一种主动遥感技术，与被动遥感技术相比具有独特的优势。
由于它不受天气、云层和光照条件的限制，SAR数据可以在任何天气条件下进行观测和收集。
SAR数据是通过在雷达系统上安装一个发射器和一个接收器来获得的。
发射器向地面发送雷达波束，然后接收器接收回波，并将其转换为数字信号。
SAR系统通过计算回波信号的相位差来确定目标地面的位置。
然后，计算机将这些数据处理成图像。
这个过程是通过接收器的移动和时间集成来实现的。
由于接收器的移动，可以模拟一个巨大的接收器，从而获得高分辨率的图像。
SAR数据具有很多独特的特点，使其在地球观测和远程传感器应用中非常有用。
首先，SAR数据具有很高的分辨率，能够捕捉地表上的细微细节。
其次，SAR数据具有观察面的宽度，可以在一次观测中覆盖大面积的地区。
这对于大规模的环境监测和灾害评估非常有用。
此外，SAR数据有能力穿透云层和观测地下目标，这使其在环境和地质应用中具有重要的意义。
SAR数据对于各种应用非常有用。
在环境监测方面，SAR数据可以用来监测土地覆盖和使用变化、土地沉降、水体变化等。
此外，SAR数据还被广泛应用于冰川动态监测、森林和湿地生态系统监测等方面。
在城市规划和土地管理方面，SAR数据可以提供高分辨率的地表信息，用于土地利用规划、建筑物高程测量等。
在灾害管理和响应方面，SAR数据可以用来监测地震、洪水、台风等自然灾害，并提供快速和准确的灾害评估。
随着技术的不断发展，SAR数据的使用越来越广泛。
目前，SAR数据已经应用于许多领域，如军事侦察、海洋监测、农业监测等。
此外，SAR 数据还与其他遥感数据（如光学影像）相结合，以提供更全面和准确的地球观测数据。
虽然SAR数据具有许多优点，但也存在一些挑战和限制。
首先，SAR 数据的获取和处理需要复杂的雷达系统和专业的处理软件。
《合成孔径雷达》课件
总结词：气象观测中的重要手段
总结词：地质勘查中的重要工具详细描述：合成孔径雷达（SAR）在地质勘查中发挥着重要作用，能够观测地表和地下地质结构，提供高分辨率的地质数据，帮助地质学家更好地了解地质构造和资源分布。案例分析：合成孔径雷达在地质勘查中的应用案例包括矿产资源勘查、地震灾害评估、土地利用调查等。例如，在中国西部地区，科学家使用合成孔径雷达对矿产资源进行勘查，发现了大量的煤炭和石油资源。结论：合成孔径雷达在地质勘查中的应用具有重要意义，能够提高地质学家对地质构造和资源分布的了解和勘查准确性。
起源
随着技术的不断进步，合成孔径雷达在分辨率、速度、体积和重量等方面不断优化，应用领域也不断拓展。
发展历程
未来，合成孔径雷达将继续朝着更高分辨率、更小体积、更低成本的方向发展，同时与其他技术如人工智能、物联网等结合，拓展更多的应用场景。
未来展望
02
合成孔径雷达的应用
合成孔径雷达能够穿透云层和伪装，提供高分辨率的战场侦察图像，帮助指挥官了解敌情。
பைடு நூலகம்
气象研究
合成孔径雷达可以用于观测地球表面的地形、地貌、植被等信息，为地球科学研究提供数据支持。
地球观测
通过合成孔径雷达的高清图像，可以发现和识别古代遗址和文物，为考古研究提供新的手段。
遥感考古
03
合成孔径雷达系统组成
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发射机的性能指标包括输出功率、效率、波形质量等，直接影响着合成孔径雷达的作用距离和分辨率。
THANKS
感谢观看
信号处理包括脉冲压缩、动目标检测、多普勒频率分析等技术，以提高雷达的分辨率、检测能力和抗干扰能力。
信号处理的性能指标包括处理精度、实时性、稳定性等，直接影响着合成孔径雷达的整体性能。
sar成像基本原理
sar成像基本原理SAR成像基本原理一、引言合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，简称SAR）是一种利用雷达技术进行成像的遥感技术。
与光学遥感相比，SAR能够在任何天气条件下进行观测，并且对地物的微小变化也能敏感地检测到。
SAR成像基本原理是实现SAR技术的核心，下面将详细介绍。
二、雷达原理雷达利用电磁波通过发射和接收的方式来探测目标，其基本原理是利用雷达与目标之间的相互作用，通过测量回波信号的属性来推断目标的位置、速度、形状等信息。
雷达系统通常由雷达发射机、接收机和信号处理单元组成。
三、SAR成像原理SAR成像利用雷达原理，通过合成孔径的方式实现高分辨率成像。
其基本原理可以概括为以下几个步骤：1. 发射信号：雷达发射机发射一束窄带宽、高重复频率的脉冲信号。
这个脉冲信号具有较长的脉宽，以提高目标的探测概率。
2. 接收回波：脉冲信号遇到地物后会发生反射，形成回波信号。
雷达接收机接收并记录这些回波信号。
3. 数据处理：得到的回波信号经过一系列的信号处理，包括去除噪声、时频分析等。
4. 距离测量：利用回波信号的到达时间差来计算与目标的距离。
5. 多普勒频移补偿：由于平台和目标的相对运动会导致回波信号的多普勒频移，需要进行补偿。
6. 合成孔径：SAR利用雷达平台的运动合成一个虚拟的大孔径，通过接收不同位置上的回波信号，并将其合成一幅高分辨率的图像。
7. 图像生成：通过对合成孔径信号进行快速傅里叶变换（FFT），可以得到目标的散射系数图像。
四、SAR成像的优势相比于光学遥感，SAR具有以下几个优势：1. 天气无关性：SAR可以在任何天气条件下观测，不受云层、雾霾等影响。
2. 全天候能力：SAR可以在白天和夜晚进行观测，不受光照条件的限制。
3. 高分辨率：SAR通过合成孔径技术可以实现很高的分辨率，可以检测到地表的微小变化。
4. 三维信息：SAR可以获取地表的高程信息，实现三维重建。
sar雷达原理
sar雷达原理SAR雷达原理一、引言SAR（Synthetic Aperture Radar，合成孔径雷达）是一种利用雷达原理进行成像的技术。
它具有高分辨率、大覆盖范围和全天候工作等优点，被广泛应用于航天、军事和地质勘探等领域。
本文将对SAR雷达的原理进行详细解析。
二、SAR雷达的工作原理SAR雷达利用合成孔径的原理实现高分辨率成像。
它通过在飞行器上或卫星上安装发射和接收天线，将雷达波束以一定的角度照射地面目标，并接收目标反射回来的雷达波。
然后，通过对接收到的雷达波进行处理，得到目标的高分辨率图像。
三、雷达信号处理1. 脉冲压缩SAR雷达采用宽带脉冲信号，通过脉冲压缩技术，在距离方向上实现高分辨率。
脉冲压缩技术可以将宽脉冲信号在时间上压缩为窄脉冲，从而提高距离分辨率。
2. 多普勒补偿由于飞行器或卫星的运动，目标回波的频率会产生多普勒频移。
为了消除多普勒效应对成像质量的影响，SAR雷达使用多普勒补偿技术将多普勒频移纠正到零频率。
3. 杂波抑制由于地面目标和天气等因素的影响，雷达接收到的信号中会包含大量的杂波。
SAR雷达采用多种杂波抑制技术，如滤波、图像增强等，将杂波信号降低到尽可能低的水平，以提高成像质量。
四、合成孔径成像1. 雷达成像几何SAR雷达采用正视成像几何，即雷达波束从目标正对着射，以获得最佳的成像效果。
同时，雷达波束的方向和位置也会随着飞行器或卫星的运动而改变，从而得到目标的多视角数据。
2. 距离向成像雷达波束照射目标后，接收到的回波信号中包含了目标到雷达的距离信息。
通过计算回波信号的往返时间，可以得到目标在距离方向上的分布。
3. 方位向成像为了得到目标在方位方向上的分布，SAR雷达采用合成孔径的方法。
它通过在雷达波束的方位方向上多次照射目标，然后将接收到的回波信号进行处理，得到目标在方位方向上的高分辨率图像。
五、SAR雷达的应用SAR雷达广泛应用于各个领域，如地质勘探、军事侦察、航天探测等。
sar 干涉原理
sar 干涉原理SAR (Synthetic Aperture Radar) 干涉原理SAR (Synthetic Aperture Radar) 是一种通过雷达技术获取地表信息的遥感技术。
它利用合成孔径雷达的工作原理，能够提供高分辨率的地表图像，并具有强大的穿透力和覆盖范围。
SAR 干涉原理是利用多次雷达观测数据的相位信息，实现高精度的地表形变监测和地壳运动研究。
本文将详细介绍 SAR 干涉原理，并探讨其在实际应用中的优势和挑战。
一、SAR 原理简介SAR 技术是利用雷达的原理，通过发射脉冲电磁波并接收反射波信号来测量地面的特征。
传统雷达只能提供单次测量结果，而 SAR 则能够通过多次观测实现数据叠加，从而提高图像的分辨率和准确性。
SAR 通过发射连续波形或脉冲序列，通过接收和记录反射波信号，并利用飞行器或卫星的运动形成合成孔径，进而实现高分辨率的地表图像获取。
SAR 在遥感领域中具有重要的应用价值，广泛用于地貌分析、环境监测、军事侦察等领域。
二、SAR 干涉原理SAR 干涉原理是利用多个相位信息的雷达图像，以测量地面形变和地壳运动。
干涉数据的获取需要两个雷达系统在不同时间内观测同一区域，并保持相同的视角、波长和天线方向。
在两次观测之间，地面的形变或运动会导致相位差的改变。
通过比较这些相位差信息，我们可以推断出地面的形变或运动情况。
干涉技术通过提取雷达图像的相位信息，并进行相位解缠，从而实现地表变形的监测。
三、SAR 干涉应用SAR 干涉应用广泛，尤其在地壳运动研究、地震监测和地质灾害识别等方面发挥着重要作用。
下面我们将介绍几个与 SAR 干涉相关的应用领域。
1. 地壳运动研究SAR 干涉技术在地壳运动研究中具有独特的优势。
利用 SAR 干涉技术，我们可以精确测量地球表面的形变情况，并对地震、断层和火山活动等地质过程进行监测。
同时，SAR 干涉技术还可以用于构建地震破裂面的三维模型，以提供更准确的地震震源参数和破裂几何信息。
合成孔径雷达干涉测量概述
合成孔径雷达干涉测量概述Last updated on the afternoon of January 3, 2021合成孔径雷达干涉测量（I n S A R）简述摘要：本文主要介绍了合成孔径雷达干涉测量技术的发展简史、基本原理、及其3种基本模式，并且对其数据处理的基本步骤进行了概述。
最后，还讲述合成孔径雷达干涉测量的主要应用，并对其未来发展进行了展望。
关键字：合成孔径雷达合成孔径雷达干涉测量微波遥感影像1.发展简史合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）是一种高分辨率的二维成像雷达。
它作为一种全新的对地观测技术，近20年来获得了巨大的发展，现已逐渐成为一种不可缺少的遥感手段。
与传统的可见光、红外遥感技术相比，SAR 具有许多优越性，它属于微波遥感的范畴，可以穿透云层和甚至在一定程度上穿透雨区，而且具有不依赖于太阳作为照射源的特点，使其具有全天候、全天时的观测能力，这是其它任何遥感手段所不能比拟的；微波遥感还能在一定程度上穿透植被，可以提供可见光、红外遥感所得不到的某些新信息。
随着SAR 遥感技术的不断发展与完善，它已经被成功应用于地质、水文、海洋、测绘、环境监测、农业、林业、气象、军事等领域。
L. C. Graham 于1974 年最先提出了合成孔径雷达干涉测量（InSAR ）三维成像的概念，并用于金星测量和月球观察。
后来Zebker、G. Fornaro及A. Pepe等做出了进一步的研究,以解决InSAR 处理系统中有关基线估计、SAR 图像配准、相位解缠及DEM 生成等方面的问题。
自1991 年7 月欧空局发射载有C 波段SAR 的卫星ERS- 1 以来，极大地促进了有关星载SAR 的InSAR 技术研究与应用。
由于有了优质易得的InSAR 数据源，大批欧洲研究者加入到这个领域，亚洲（主要是日本）的一些研究者也开展了这方面的研究。
日本于1992 年2 月发射了JERS- 1，加拿大于1995 年初发射了RADARSAT，特别是1995 年ERS- 2 发射后，ERS- 1 和ERS- 2 的串联运行极大地扩展了利用星载SAR 干涉的机会，为InSAR 技术的研究提供了数据保证。
合成孔径雷达仿真参数
合成孔径雷达仿真参数
合成孔径雷达（SAR）是一种通过合成天线孔径来产生高分辨率雷达成像的技术。
在进行SAR仿真时，需要考虑多种参数，包括以下几个方面：
1. 地物特征参数，地物的反射特性对SAR成像有着重要影响，包括地物的电磁特性、形状、方向等。
这些参数对于合成孔径雷达的仿真至关重要，因为它们直接影响着SAR成像的质量和分辨率。
2. 平台参数，包括飞行高度、速度、姿态稳定性等。
这些参数会影响到合成孔径雷达的观测角度和观测距离，进而影响成像的质量和分辨率。
3. 雷达参数，包括雷达频率、脉冲重复频率、极化方式等。
这些参数会直接影响到合成孔径雷达的成像性能，例如频率决定了分辨率，极化方式决定了反射特性。
4. 地形参数，地形对合成孔径雷达成像也有着重要的影响，包括地形的起伏、遮挡等。
在仿真中需要考虑地形对雷达信号的散射和反射情况。
5. 天气参数，大气条件对合成孔径雷达成像也有一定影响，例如大气湍流会导致信号的衰减和散射。
在仿真中需要考虑不同天气条件下的成像效果。
综上所述，合成孔径雷达的仿真参数涉及到地物特征、平台参数、雷达参数、地形参数和天气参数等多个方面，需要综合考虑这些参数对合成孔径雷达成像的影响，以获得准确的仿真结果。
合成孔径雷达
合成孔径雷达合成孔径雷达（SAR）合成孔径雷达产⽣的过程为了形成⼀幅真实的图像增加两个关键参数：分辨率、识别能⼒。
合成孔径打开了⽆限分辨能⼒的道路相⼲成像特性：以幅度和相位的形式收集信号的能⼒相⼲成像的特性可以⽤来进⾏孔径合成民⽤卫星接收系统SEASA T、SIR-A、SIR-B美国军⽤卫星(LACROSSE)欧洲民⽤卫星（ERS系列）合成孔径雷达(SAR)是利⽤雷达与⽬标的相对运动将较⼩的真实天线孔径⽤数据处理的⽅法合成⼀个较⼤孔径的等效天线孔径的雷达。
特点：全天候、全天时、远距离、和⾼分辨率成像并且可以在不同频段不同极化下得到⽬标的⾼分辨率图像SAR⾼分辨率成像的距离⾼分辨率和⽅位⾼分辨率距离分辨率取决于信号带宽⽅位⾼分辨率取决于载机与固定⽬标相对运动时产⽣的具有线性调频性质的多普勒信号带宽相⼲斑噪声机载合成孔径雷达是合成孔径雷达的⼀种极化：当⼀个平⾯将空间划分为各向同性和半⽆限的两个均匀介质，我们就可以定义⼀个电磁波的⼊射平⾯，⽤波⽮量K来表征：该平⾯包含⽮量K以及划分这两种介质的平⾯法线垂直极化（V）：⽆线电波的振动⽅向是垂直⽅向与⽔平极化（H）：⽆线电波的振动⽅向是⽔平⽅向TE波：电场E与⼊射⾯垂直TH波：电场E属于⼊射平⾯合成孔径雷达的应⽤军事上、地质和矿物资源勘探、地形测绘和制图学、海洋应⽤、⽔资源、农业和林业合成孔径雷达在军事领域的应⽤：战略应⽤、战术应⽤、特种应⽤。
SAR系统的⼏个发展趋势：多波段、多极化、多视⾓、多模式、多平台、⾼分辨率成像、实时成像。
SAR图像相⼲斑抑制的研究现状分类：成像时进⾏多视处理、成像后进⾏滤波多视处理就是对同⼀⽬标⽣成多幅独⽴的像，然后进⾏平均。
这是最早提出的相⼲斑噪声去除的⽅法，这种技术以牺牲空间分辨率为代价来获取对斑点的抑制成像后的滤波技术成为SAR图像相⼲噪声抑制技术发展的主流均值滤波、中值滤波、维纳滤波⽤来滤去相⼲斑噪声，这种滤波⽅法能够在⼀定程度上减⼩相⼲斑噪声的⽅差合成孔径雷达理论概述合成孔径雷达是⼀种⾼分辨率成像雷达，⾼分辨率包含两个⽅⾯的含义：⽅位向的⾼分辨率和距离向⾼分辨率。
ka波段合成孔径雷达
ka波段合成孔径雷达摘要：一、引言二、ka 波段合成孔径雷达的定义与特点三、ka 波段合成孔径雷达的应用领域四、我国在ka 波段合成孔径雷达领域的发展状况五、ka 波段合成孔径雷达的未来发展趋势正文：一、引言随着科技的进步，合成孔径雷达（SAR）技术在遥感领域得到了广泛应用。
其中，ka 波段合成孔径雷达凭借其独特的优势，逐渐成为研究热点。
本文将详细介绍ka 波段合成孔径雷达的相关知识。
二、ka 波段合成孔径雷达的定义与特点ka 波段合成孔径雷达是一种利用合成孔径雷达技术，在K 波段（26.5-40 GHz）工作的雷达系统。
相较于其他波段，ka 波段合成孔径雷达具有以下特点：1.高分辨率：ka 波段具有较短的波长，能够实现更高的空间分辨率。
2.穿透能力强：ka 波段具有较强的穿透能力，能够穿透云层和部分植被，实现全天候观测。
3.数据传输速率高：ka 波段具有较高的频段，可以实现较高的数据传输速率。
三、ka 波段合成孔径雷达的应用领域ka 波段合成孔径雷达广泛应用于遥感领域，主要包括：1.地质勘探：ka 波段合成孔径雷达可穿透地表植被，实现地下的探测。
2.环境监测：ka 波段合成孔径雷达可实现对云层、雾霾等恶劣天气条件下的监测。
3.军事侦察：ka 波段合成孔径雷达具有较高的分辨率，可用于目标识别和跟踪。
4.农业估产：ka 波段合成孔径雷达可用于监测作物长势，为农业估产提供数据支持。
四、我国在ka 波段合成孔径雷达领域的发展状况近年来，我国在ka 波段合成孔径雷达领域取得了显著成果，已成功研制出多种型号的ka 波段合成孔径雷达卫星。
此外，我国还积极开展ka 波段合成孔径雷达技术的研究，包括提高分辨率、增强穿透能力等方面。
五、ka 波段合成孔径雷达的未来发展趋势未来，ka 波段合成孔径雷达将朝着以下方向发展：1.高分辨率：提高ka 波段合成孔径雷达的空间分辨率，以满足更精细的观测需求。
2.多极化：发展多种极化方式，提高ka 波段合成孔径雷达的信息获取能力。
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合成孔径雷达概述1合成孔径雷达简介 (2)1.1 合成孔径雷达的概念 (2)1.2 合成孔径雷达的分类 (3)1.3 合成孔径雷达(SAR)的特点 (4)2合成孔径雷达的发展历史 (5)2.1 国外合成孔径雷达的发展历程及现状 (5)2.1.1 合成孔径雷达发展历程表 (6)2.1.2 世界各国的SAR系统 (9)2.2 我国的发展概况 (11)2.2.1 我国SAR研究历程表 (11)2.2.2 国内各单位的研究现状 (12)2.2.2.1 电子科技大学 (12)2.2.2.2 中科院电子所 (12)2.2.2.3 国防科技大学 (13)2.2.2.4 西安电子科技大学 (13)3 合成孔径雷达的应用 (13)4 合成孔径雷达的发展趋势 (14)4.1 多参数SAR系统 (15)4.2 聚束SAR (15)4.3极化干涉SAR（POLINSAR） (16)4.4合成孔径激光雷达（Synthetic Aperture Ladar） (16)4.5 小型化成为星载合成孔径雷达发展的主要趋势 (17)4.6 性能技术指标不断提高 (17)4.7 多功能、多模式是未来星载SAR的主要特征 (18)4.8 雷达与可见光卫星的多星组网是主要的使用模式 (18)4.9 分布SAR成为一种很有发展潜力的星载合成孔径雷达 (18)4.10 星载合成孔径雷达的干扰与反干扰成为电子战的重要内容 (19)4.11 军用和民用卫星的界线越来越不明显 (19)5 与SAR相关技术的研究动态 (20)5.1 国内外SAR图像相干斑抑制的研究现状 (20)5.2 合成孔径雷达干扰技术的现状和发展 (20)5.3 SAR图像目标检测与识别 (22)5.4 恒虚警技术的研究现状与发展动向 (25)5.5 SAR图像变化检测方法 (27)5.6 干涉合成孔径雷达 (31)5.7 机载合成孔径雷达技术发展动态 (33)5.8 SAR图像地理编码技术的发展状况 (35)5.9 星载SAR天线方向图在轨测试的发展状况 (37)5.10 逆合成孔径雷达的发展动态 (38)5.11 干涉合成孔径雷达的发展简史与应用 (38)合成孔径雷达概述1合成孔径雷达简介合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,简称SAR)是一种全天候、全天时的现代高分辨率微波成像雷达。
它是二十世纪高新科技的产物，是利用合成孔径原理、脉冲压缩技术和信号处理方法，以真实的小孔径天线获得距离向和方位向双向高分辨率遥感成像的雷达系统，在成像雷达中占有绝对重要的地位。
近年来由于超大规模数字集成电路的发展、高速数字芯片的出现以及先进的数字信号处理算法的发展，使SAR具备全天候、全天时工作和实时处理信号的能力。
它在不同频段、不同极化下可得到目标的高分辨率雷达图像，为人们提供非常有用的目标信息，已经被广泛应用于军事、经济和科技等众多领域，有着广泛的应用前景和发展潜力。
国内外越来越多的科技研究者已投身于这一领域的研究。
在早期研究雷达成像系统时采用的是真实孔径雷达系统(Real Aperture Radar)。
真实孔径雷达成像系统及处理设备相对较为简单，但它存在一个难以解决的问题，就是其方位分辨率要受到天线尺寸的限制。
所以要想用真实孔径雷达系统获得较高的分辨率，就需要较长的天线。
但是所采用天线的长短往往又受制于雷达系统被载平台大小的限制，不可能为了提高分辨率无休止地增加天线长度。
幸运地是，随着雷达成像理论，天线设计理论、信号处理、计算机软件和硬件体系的不断完善和发展，合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar)的概念被提出来。
合成孔径雷达系统的成像原理简单来说就是利用目标与雷达的相对运动，通过单阵元来完成空间采样，以单阵元在不同相对空间位置上所接收到的回波时间采样序列去取代由阵列天线所获取的波前空间采样集合。
只要目标被发射能量波瓣照射到或位于波束宽度之内，此目标就会被采样并被成像。
利用目标－雷达相对运动形成的轨迹来构成一个合成孔径以取代庞大的阵列实孔径，从而保持优异的角分辨率。
从潜在的意义上来说，其方位分辨率与波长和斜距无关，是雷达成像技术的一个飞跃，因而具有巨大的吸引力，特别是对于军事和地理遥感的应用更是如此。
因此，合成孔径雷达(SAR)已经成为雷达成像技术的主流方向。
1.1 合成孔径雷达的概念合成孔径雷达是一种高分辨率相干成像雷达。
高分辨率在这里包含着两方面的含义：即高的方位向分辨率和足够高的距离向分辨率。
它采用多普勒频移理论和雷达相干理论为基础的合成孔径技术来提高雷达的方位向分辨率；而距离向分辨率的提高则通过脉冲压缩技术来实现。
它的具体含义我们可以通过以下四个方面来理解：（1）从合成孔径的角度。
它利用载机平台带动天线运动，在不同位置上以脉冲重复频率（PRF）发射和接收信号，并把一系列回波信号存储记录下来，然后作相干处理，就如同在所经过的一系列位置上，都有一个天线单元在同时发射和接收信号一样，这样就在平台所经过的路程上形成一个大尺寸的阵列天线，从而获得很窄的波束。
如果脉冲重复频率达到一定程度（足够高），以致相邻的天线单元间首尾相接，则可看作形成了连续孔径天线。
诚然这个大孔径天线要靠信号处理的方法合成。
这种解释方法给出了合成孔径的字面解释。
（2）从多普勒频率分辨的角度。
如果我们考察点目标在相参脉冲串中的相位历程，求出其多普勒频移，对于在同一波束、同一距离波门内但不同方位的点目标，由于其相对于雷达的径向速度不同而具有不同的多普勒频率，因此可以用频谱分析的方法将它们区分开。
这种理解又被称为多普勒波束锐化。
（3）从脉冲压缩的角度。
对于机载正侧视测绘的雷达，地面上的点目标在波束扫描过的时间里，与雷达相对距离变化近似地符合二次多项式。
点目标对应的横向回波为线性调频信号，该线性调频信号的调频斜率由发射信号的波长、目标与雷达的距离及载机的速度决定。
对此线性调频信号进行匹配滤波，及脉冲压缩处理，就可以获得比真实天线波束窄得多的方位分辨率。
因此在SAR信号处理中，经常有纵向压缩、横向压缩的说法。
（4）从光学全息照相的角度。
如果将线性调频信号作为合成孔径雷达的发射信号，则一个点目标的回波在记录胶片上将呈现Fresnel衍射图，这点和点目标的光学全息图很相似。
因此可以用光学全息成像的步骤，来得到原目标的图像。
这种与全息照相的相似性，启发了早期的研究者采用光学处理器来实现合成孔径雷达信号处理。
以上几种说明虽然从不同的角度出发来说明合成孔径的概念，但都揭示了合成孔径雷达的本质特征，从而为深入理解合成孔径雷达的概念指明了方向。
1.2 合成孔径雷达的分类一般情况下合成孔径雷达根据雷达载体的不同，可分为星载SAR，机载SAR 和无人机载SAR等类型。
根据SAR视角不同，可以分为正侧视、斜视和前视等模式。
根据SAR工作的不同方式，又可以分为条带式(Stripmap SAR)，聚束式(Spotlight SAR)，扫描式(Scan SAR)等(如图1.1所示)。
它们在技术上各具特点，应用上相辅相成。
目前世界上能够使用的星载和机载SAR系统共有28个。
其中处于使用状态的星载SAR系统共有5个。
而处于使用状态的机载SAR系统有23个。
多数系统具有多种极化方式。
最大分辨力30×30cm。
最大传输数据率100M字节/秒。
1.3 合成孔径雷达(SAR)的特点（1）二维高分辨力。
（2）分辨力与波长，载体的飞行高度，雷达的作用距离无关。
（3）强透射性：不受气候、昼夜等因素影响，具有全天候成像优点；如果选择合适的雷达波长，还能够透过一定的遮蔽物。
（4）包括多种散射信息：不同的目标，往往具有不同的介电常数、表面粗糙度等物理和化学特性，它们对微波的不同频率、透射角、及极化方式将呈现不同的散射特性和不同的穿透力，这一性质为目标分类及识别提供了极为有效的新途径。
（5）多功能多用途：例如采用并行轨道或者一定基线长度的双天线，可以获得包括地面高度信息在内的三维高分辨图像。
（6）多极化，多波段，多工作模式。
（7）实现合成孔径原理，需要复杂的信号处理过程和设备。
（8）与一般相干成像类似，SAR图像具有相干斑效应，影响图像质量，需要用多视平滑技术减轻其有害影响。
2合成孔径雷达的发展历史2.1 国外合成孔径雷达的发展历程及现状雷达诞生于二战中，从雷达诞生起，就与国防密切不可分，战场上希望在雷达屏幕上能看到目标的真实图像，而不仅是一个亮点。
五十多年来人们一直在寻找提高分辨率的方法，由于信息论在雷达信号处理领域中的应用和高速数字处理器件的出现。
以及现代信号处理的不断发展，导致了高分辨成像雷达的诞生与发展。
这使得人们能够在雷达屏幕上看到了目标的图像。
成像雷达的出现使雷达具有了对运动目标、地面目标进行成像和识别的能力，并在微波遥感应用方面表现出越来越大的潜力。
它对国防现代化建设具有十分重要的意义。
成像雷达技术越来越受到重视，发展迅速。
现在不仅有各种实孔径成像雷达，而且有各种机载的、星载的和航天飞机载的用于不同目的合成孔径雷达，并且还出现了逆合成孔径雷达和干涉成像雷达。
合成孔径雷达是一有源系统，主动向目标发射电磁波，利用接收到的目标回波的信号经处理后成像。
因此合成孔径雷达具有全天时全天候工作能力。
合成孔径雷达的思想首先是在1951年6月由美国Goodyear航空公司的Carl Wiley在“用相干移动雷达信号频率分析来获得高的角分辨率”的报告中提出的。
报告中提出了将多普勒频率分析应用于相干移动雷达，通过频率分析可以改善雷达的角分辨率，即“多普勒波束锐化”的思想；同时，证明了移动雷达的角分辨率因回波信号中多普勒频率的结构有可能提高，回波信号的瞬时多普勒频移与被测目标沿航迹方向的位置之间存在着一一对应的关系，回波信号的多普勒带宽与波束带宽有关，最窄的角波束发生在垂直于雷达平台速度矢量的侧方。
同年，美国Illinois大学控制系统实验室的一个研究小组在C.W. Sherwin的领导下开始对SAR的研究，当时采用的是非相干雷达，发射波束宽度为4.13 度，经过孔径综合后波束宽度变为0.4度。
他们证实了“多普勒波束锐化”的概念，从而在理论上证明了SAR原理，而且于1953年7月成功地研制了第一部X波段相干雷达系统，首次获得了第一批非聚焦SAR图像数据，为以后的聚焦型SAR 的研究奠定了基础。
1953年夏，在美国Michigan大学举办的研讨会上，许多学者提出了利用载机运动可将雷达的真实天线合成为大尺寸的线性天线阵列的概念，即没有必要象真实天线那样在各个位置连续发射和接收，可先在第一阵元位置发收，再在第二阵元位置发收，依次操作并将接收到的回波信号全部储存起来，等最后一个阵元位置发收完毕后将所储存的全部回波信号进行叠加，其效果类似于长线阵天线连续发射和接收(其实，只需用一小天线沿此长线阵轨迹方向前进并发射和接收相干回波信号，对所记录下的接收信号进行适当处理，即可获得一条合成孔径天线的方位向高分辨率)，进而推导出SAR的聚焦和非聚焦工作模式；并在1957年8月成功研制出第一个聚焦式光学处理机载合成孔径雷达系统，获得了第一幅全聚焦SAR图像，从此SAR技术进入实用性阶段。