机载合成孔径激光成像雷达信号传输研究

摘要

合成孔径激光雷达(SAL)由于其较短的波长对于相对运动速度相同的目标可以产生更大的多普勒频移,所以在成像分辨率及成像时间上,相比合成孔径雷达(SAR)具有显著优势.本文利用蒙特卡洛随机因子方法,根据Kolmogorov大气湍流谱,模拟生成激光在大气湍流作用下的相位屏,研究大气湍流对激光光束相位的退化作用.同时,建立了机载合成孔径激光雷达大气相干长度、大气湍流结构常数同激光信号传输距离的关系,计算退化光束相位信噪比.模拟结果表明:当光束波长不同时,随着相位屏湍流强度的增强,波长较短的光束随信噪比降低率先进入负值区间,说明波长较长的激光信号具有更强的抗噪性.当激光信号相位信噪比大于24.4dB时,经合成孔径雷达回波信号共轭迭代补偿算法补偿,激光图像信号湍流退化效应可基本消除;当激光信号相位信噪比大于0dB且小于24.4dB时,利用补偿算法可以消除激光图像信号部分湍流退化效应;当相位信噪比低于OdB时,补偿算法补偿效果不明显.