1.1 合成孔径雷达背景简介

　　雷达系统接收到的SAR数据是散焦的(了解接收的数据形式很重要)，看上去像随机噪声。与全息技术类似，回波数据的基本信息隐藏在相位中，所以需要一个对相位敏感的处理器来获得聚焦图像。

1.2 遥感中的雷达

　　SAR在遥感领域获得越来越多的应用，主要基于以下三个原理：

  1. 雷达自带照射源，在黑夜中同样能出色地工作。
  2. 一般雷达所使用波段的电磁波几乎可以无失真地穿透水汽云层。
  3. 物质的光学散射能量与其雷达电磁散射能量是不同的，因此雷达与光学传感器具有互补性，有时甚至比光学传感器具有更强的地表特征区分能力。

1.3 SAR基础

　　在遥感中，SAR借助机载或星载平台获得地表图像。这一过程是通过雷达波束沿关与传感器运动矢量近乎垂直的方向发射相位调制脉冲，接收并记录经地表反射后的回波来完成的。
　　为形成一幅图像，需要在两个互相正交的轴向上进行强度测量。对于SAR来说，其中一个轴向(图像x轴)平行于雷达指向，在这个方向上，回波延时正比于雷达与散射体之间的距离。通过测量回波延时，雷达就能沿图像x轴向将回波置于正确的位置上。但实际上，天线波束与地面之间并不是平行的(还是垂直？)，波束指向与雷达运动方向也不是严格垂直的，由此造成的几何畸变需要在处理过程中加以校正。
　　图像的第二个轴向(图像y轴)由传感器的航向确定。当雷达在地表上方沿直线飞行时，雷达波束以近似相等的速度扫过地面。雷达发射电磁脉冲串并接收回波脉冲，这些回波经过处理后，就能依据当前的传感器位置而出现在图像y轴上，即产生了具有正确几何坐标的图像。y轴方向又称为方位向(沿航迹向)。

SAR分辨率
　　信号处理在SAR分辨率中起着至关重要的作用，因为实际使用中发射脉冲的宽度很宽，必须经过脉冲压缩技术才能在距离向得到良好的分辨率。经脉冲压缩后，斜距分辨率等于光速除以二倍的距离处理带宽。
　　一般雷达的方位向分辨率等于波束角宽与雷达到目标之间的斜距的乘积，即便对于窄波束雷达，几千米的斜距增量也会导致非常明显的方位向分辨率恶化。然而我们注意到，处于雷达波束不同位置的散射体的回波具有不同的多普勒频移，如果利用这一点来区分不同的方位单元，就可以得到良好的方向分辨率。利用多普勒频移，可以合成几千米的孔径，分辨率也得到相应的提高。
　　经过处理，最终的方位向分辨率等于天线尺寸的二分之一，而与距离无关。因此，为了得到更好的方位向分辨率，天线尺寸越小越好。一般的天线和透镜，都是尺寸越大分辨率越高，SAR的这个特殊性质使得它与普通或透镜的工作原理正好相反。但是，如果天线尺寸过短或作用距离过远，图像的信噪比就会低于可接受的范围。

几个重要问题：

  1. 与全息技术类似，回波数据的基本信息隐藏在相位中，因此，有必要对全息成像作进一步了解；
  2. 雷达波束是什么形状？如何传播？
  3. 相位调制脉冲是什么？如何实现？
  4. 试想想，如果飞机正下方有一个很大的台阶，收到的回波将是什么样的呢？