合成孔径雷达点目标仿真MATLAB程序

合成孔径雷达成像系统点目标仿真

源程序：

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C=3e8; %光速 Fc=1e9; %载波频率 lambda=C/Fc; %波长

%成像区域 Xmin=0; Xmax=50; Yc=10000; Y0=500;

%SAR基本参数

V=100; %雷达平台速度 H=0; %雷达平台高度 R0=sqrt(Yc^2+H^2);

D=4; %天线孔径长度 Lsar=lambda*R0/D; %合成孔径长度 Tsar=Lsar/V; %合成孔径时间

Ka=-2*V^2/lambda/R0;%线性调频率 Ba=abs(Ka*Tsar);

PRF=2*Ba; %脉冲重复频率 PRT=1/PRF;

ds=PRT; %脉冲重复周期

Nslow=ceil((Xmax-Xmin+Lsar)/V/ds);%脉冲数 Nslow=2^nextpow2(Nslow); %量化为2的指数

sn=linspace((Xmin-Lsar/2)/V,(Xmax+Lsar/2)/V,Nslow); %创建时间向量 PRT=(Xmax-Xmin+Lsar)/V/Nslow; %更新 PRF=1/PRT; % 更新脉冲重复频率 fa=linspace(-0.5*PRF,0.5*PRF,Nslow);

Tr=5e-6; %脉冲宽度 Br=30e6; %调频信号带宽 Kr=Br/Tr; %调频率

Fsr=2*Br; %快时间域取样频率 dt=1/Fsr; %快时间域取样间隔

Rmin=sqrt((Yc-Y0)^2+H^2);

Rmax=sqrt((Yc+Y0)^2+H^2+(Lsar/2)^2); Nfast=ceil(2*(Rmax-Rmin)/C/dt+Tr/dt); Nfast=2^nextpow2(Nfast);

tm=linspace(2*Rmin/C,2*Rmax/C+Tr,Nfast); dt=(2*Rmax/C+Tr-2*Rmin/C)/Nfast; %更新 Fsr=1/dt;

fr=linspace(-0.5*Fsr,0.5*Fsr,Nfast);

DY=C/2/Br; %距离分辨率 DX=D/2; %方位分辨率

Ntarget=3; %目标数目

Ptarget=[Xmin,Yc,1 %目标位置 Xmin,Yc+10*DY,1

Xmin+20*DX,Yc+50*DY,1];

K=Ntarget; %目标数目 N=Nslow; %慢时间采样数 M=Nfast; %快时间采样数 T=Ptarget; %目标位置

%合成孔径回波仿真 Srnm=zeros(N,M); for k=1:1:K

sigma=T(k,3);

Dslow=sn*V-T(k,1);

R=sqrt(Dslow.^2+T(k,2)^2+H^2); tau=2*R/C;

Dfast=ones(N,1)*tm-tau'*ones(1,M);

phase=pi*Kr*Dfast.^2-(4*pi/lambda)*(R'*ones(1,M));

Srnm=Srnm+sigma*exp(j*phase).*(0end

%距离压缩

tr=tm-2*Rmin/C;

Refr=exp(j*pi*Kr*tr.^2).*(0

temp1=fft(Srnm(k2,:));

FSrnm=temp1.*conj(F_Refr);

Sr(k2,:)=ifft(FSrnm); end

%方位压缩

ta=sn-(Xmin+Xmax)/2/V;

Refa=exp(j*pi*Ka*ta.^2).*(abs(ta)

temp2=fft(Sr(:,k3));

F_Sa=temp2.*conj(F_Refa.'); Sa(:,k3)=fftshift(ifft(F_Sa)); end

row=tm*C/2; col=sn*V;

%绘图

%回波雷达数据 figure(1) subplot(211)

imagesc(abs(Srnm));title('SAR data') subplot(212)

imagesc(angle(Srnm)) %灰度图 figure(2)

colormap(gray)

imagesc(row,col,255-abs(Sr));

title('距离压缩'),xlabel('距离向'),ylabel('方位向'); figure(3)

colormap(gray)

imagesc(row,col,255-abs(Sa));

title('方位压缩'),xlabel('距离向'),ylabel('方位向'); %轮廓图 figure(4) Ga=abs(Sa);

a=max(max(Ga));

contour(row,col,Ga,[0.707*a,a],'b');grid on x1=sqrt(H^2+min(abs(Ptarget(:,2))).^2)-5*DY; x2=sqrt(H^2+max(abs(Ptarget(:,2))).^2)+5*DY; y1=min(Ptarget(:,1))-5*DX; y2=max(Ptarget(:,1))+5*DX; axis([x1,x2,y1,y2]) %三维成像图 figure(5)

mesh(Ga((400:600),(200:500)));axis tight xlabel('Range'),ylabel('Azimuth');

仿真结果图：

图4. 1 点目标原始回波数据

图4. 2 距离压缩后成像图

图4. 3 方位压缩后成像图（点阵目标成像灰度图）

图4. 4 点阵目标成像轮廓图

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/cf7v.html