SAR成像仿真-CS、RD以及RMA

使用matlab编写的三个SAR系统仿真程序，其中以RD算法最为经典，是学习SAR系统仿真必备代码

%%产生Stripmap SAR的回波
clear all
clc
thetaT=0;%T平台波束斜视角
thetaT=thetaT*pi/180;%rad
thetaR=0;%R平台波束斜视角
thetaR=thetaR*pi/180;
c=3e8;%光速
fc=1.5e9;%载频
lambda=c/fc;%波长

%%测绘带区域
X0=200;%方位向[-X0X0]
Rtc=3000; 
Rrc=3000;
Rc=（Rtc+Rrc）/2;
R0=150;%距离向[Rc-R0Rc+R0]

%%距离向（Range）r/t domain
Tr=1.33e-6;%LFM信号脉宽1.33us （200m）
Br=150e6; %LFM信号带宽 150MHz
Kr=Br/Tr; %调频斜率
Nr=1024;
r=Rc+linspace（-R0R0Nr）;
t=2*r/c;%t域序列
dt=R0*4/c/Nr;%采样周期
f=linspace（-1/2/dt1/2/dtNr）;%f域序列

%%方位向（AzimuthCross-Range）x/u domain
v=100;%SAR 平台速度
Lsar=300;%合成孔径长度
Na=512;
x=linspace（-X0X0Na）;%u域序列
u=x/v;
du=2*X0/v/Na;
fu=linspace（-1/2/du1/2/duNa）;%fu域序列
ftdc=v*sin（thetaT）;
ftdr=-（v*cos（thetaT））^2/lambda/Rtc;
frdc=v*sin（thetaR）;
frdr=-（v*cos（thetaR））^2/lambda/Rrc;
fdc=ftdc+frdc;%Doppler调频中心频率
fdr=ftdr+frdr;%Doppler调频斜率
%％目标位置
Ntar=3;%目标个数
Ptar=[Rrc01   %距离向坐标方位向坐标sigma             
     Rrc+50-501
         Rrc+50501];

%%产生回波
s_ut=zeros（NrNa）;
U=ones（Nr1）*u;%扩充为矩阵
T=t‘*ones（1Na）;
for i=1:1:Ntar
    rn=Ptar（i1）;xn=Ptar（i2）;sigma=Ptar（i3）;
    rtn=rn+Rtc-Rrc;
    RT=sqrt（rtn^2+（rtn*tan（thetaT）+xn-v*U）.^2）;
    RR=sqrt（rn^2+（rn*tan（thetaT）+xn-v*U）.^2）;
    R=RT+RR;
    DT=T-R/c;
    phase=-pi*Kr*DT.^2-2*pi/lambda*R;
    s_ut=s_ut+sigma*exp（1j*phase）.*（abs（DT）end;

%方位向fft
s_kt=fftshift（fft（fftshift（s_ut）.‘））.‘;

%CS变换
kc=4*pi/lambda;
kc=kc*ones（1Na）;
kx=fu/v;
p_kx0=-sqrt（kc.^2-kx.^2）;%相位项泰勒展开的系数函数
p_kx1=2*kc/c/p_kx0;
p_kx2=-2.*kx.^2/c^2./p_kx0.^3;
C_kx=-（c*p_kx1/2+1）;
Ks_r=1-2*Kr*Rc.*p_kx2;
Ks_kx_r=Kr/pi./Ks_r;
r0=Rc;
s2_ut=exp（1j*pi*C_kx.*ones（Nr1）*Ks_kx_r.*（t‘*ones（1Na）-2*r0*（1+C_kx）/c）.^2）;%设计的线性调频信号

S_cs=s_kt.*s2_ut;

%距离向fft
S_kw=fftshift（fft（fftshift（S_cs）））;

%距离向匹配滤波
w=2*pi*f;
rmc_r=exp（1j.*w*2*C_kx*r0/c）.*exp（1j.*w.^2/4/pi/Kr/（1+C_kx））;
rmc_r=rmc_r‘*ones（1Na）;
S_rmc=S_kw.*rmc_r;

%距离向ifft
S_kt=fftshift（ifft（fftshift（S_rmc）））;
d_kxr=4*pi/c^2*Kr*C_kx*（1+C_kx）.*（Rc-r0）.^2;%CS变换带来的相位误差

S_kt=S_kt.*exp（-1j*d_kxr）;%消除相位误差

%方位向匹配滤波
FU=ones（Nr1）*fu;
H_kx=exp（1j*pi/fdr*（FU-fdc）.^2）;%方位向压缩因子
I_ut=S_kt.*H_kx;
I_ut=fftshift（ifft（fftshift（I_ut.‘）））.‘;

subplot（221）
G=20*log10（abs（s_ut）+1e-6）;
gm=max（max（G））;
gn=gm-40;%显示动态范围40dB
G=255/（gm-gn）*（G-gn）.*（G>gn）;
imagesc（xr-Rc-G）colormap（gray）
grid onaxis tight
xlabel（‘Azimuth‘）
ylabel（‘Range‘）
title（‘（a）原始信号‘）

subplot（222）
G=20*log10（abs（S_rmc）+1e-6）;
gm=max（max（G））;
gn=gm-40;%显示动态范围40dB
G=255/（gm-gn）*（G-gn）.*（G>gn）;
imagesc（xr-Rc-G）colormap（gray）
grid onaxis tight
xlabel（‘Azimuth‘）
ylabel（‘Range‘）
title（‘（b）距离向匹配滤波后频谱‘）

subplot（223）
G=20*log10（abs（S_kt）+1e-6）;
gm=max（max（G））;
gn=gm-40;%显示动态范围40dB
G=255/（gm-gn）*（G-gn）.*（G>gn）;
imagesc（xr-RcG）colormap（gray）
grid onaxis tight
xlabel（‘Azimuth‘）
ylabel（‘Range‘）
title（‘（c）消除相位误差后频谱‘）

subplot（224）
G=20*log10（abs（I_ut）+1e-6）;
gm=max（max（G））;
gn=gm-60;%显示动态范围40dB
G=255/（gm-gn）*（G-gn）.*（G>gn）;
imagesc（

 属性            大小     日期    时间   名称
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     文件       3380  2011-06-22 15:53  xsk_cs1.m

     文件       3334  2011-06-22 15:53  xsk_rd1.m

     文件       3196  2011-06-22 15:53  xsk_RMA.m

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                 9910                    3