理想导体的散射场可表示为
式中:
设雷达天线接收的是
式中,
式中,
因此,
可见目标的散射电场正比于其
一维距离像
ISAR 图像可以看作是目标在二维(距离-横向)平面上距离和方位轮廓的显示。因此,在理解 ISAR 图像的含义之前,了解距离轮廓和方位轮廓的意义至关重要。
距离轮廓是从目标返回的波形形状。如果波束是时域脉冲,则接收信号将具有一维特性,通常是场强(或雷达截面积)与时间(或距离)的关系,如下图所示。如果波束是阶跃频率波形,则接收信号的 IFT 表征了目标的一维距离轮廓。
距离轮廓的物理意义通过上图中的飞机距离轮廓图的案例得到阐明:当入射波形入射目标时,一些能量将以目标为中心反射回雷达。如果这些散射中心与雷达的距离不同,它们将在不同的时刻返回到雷达接收器,以便在相应的一维距离剖面中区分它们。
如上图所示,后向散射点的来源可能位于驾驶舱、引擎、机翼、机尾或飞机的其他一些点上。当然,不可能通过利用距离轮廓概念来解决同一距离的散射中心,因为它们显示在相同的距离箱(或时间位置)中。
假设有
式中,
亦可写为
实际应用中,频率不可能为无限大,即
其中
根据傅里叶理论,在有限带宽的情况下,目标发生散焦是不可避免的。根据上式,可知距离向分辨率
一维方位像
距离像是通过处理来自目标的频率分集的雷达信号获取的,同样地,方位像可以通过收集目标在不同视角下回波信号得到。
在方位维处理中,需要做的事情是分开位于同一个距离单元内处于不同方位向的散射点。在 ISAR 观测过程中,目标相对于雷达转过的视角宽度决定了目标的方位向分辨率。
假设有
在不同视角下,远场目标的散射电场可近似为
式中,
因此,散射场表达为
远场情况下,视角变化
式中,
实际工程应用中,视角
从上式可以看出,方位分辨率
即 ISAR 图像的方位向分辨率同目标在观测过程中转过的视角宽度成反比。
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