电离层闪烁对森林生物量观测星载P波段SAR的影响

admin · 发表于昨天 09:40

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0T近年来，星载合成孔径雷达（SAR）已广泛用于对地观测，其主要应用包括森林生物量观测、冰雪覆盖面积监测、陆地高程测量以及地震与飓风的观测等。其中，森林生物量观测是最重要的应用领域之一。由于P波段SAR具有较长的波长，它对森林树干和树枝的量测更为灵敏，且具有一定的叶簇穿透能力，已成为一种观测森林生物量的可靠工具。然而，当雷达信号在大气层进行传输的过程中，电离层效应将严重地影响P波段SAR的性能。本文旨在研究电离层闪烁效应对星载P波段SAR聚焦成像影响的分析和仿真方法，对星载P波段SAR系统的研制有一定的应用参考价值。0T本文在对SAR系统工作机理和成像处理算法充分认识和理解的基础上，探讨了电离层的分层结构及其对星载P波段SAR聚焦性能的影响。总结了影响SAR聚焦性能的电离层色散和闪烁效应。色散效应导致雷达接收到的脉冲信号脉宽展宽；闪烁效应是由电离层不规则体（电子密度结构）引起的，导致SAR方位向信号出现随机幅相误差。这两种效应都分别会导致图像距离向和方位向的散焦。0T本文仿真分析了不同信号带宽下色散效应对P波段SAR点目标距离向冲击响应函数的影响，着重研究了电离层不规则体的特性以及不规则体引起的雷达信号幅度和相位闪烁效应的理论模型和建模仿真方法。利用相位屏模型仿真分析了不规则体的空间功率谱，以及不同雷达工作频段下的保证图像不散焦的最大不规则体强度（CRkRL）和对应的电离层闪烁指数（SR4R）。本文针对不同参数条件下的电离层闪烁对点目标冲击响应函数的影响进行了仿真分析，包括不同雷达频段（X、C、L、P）下电离层闪烁对点目标方位向信号压缩质量的影响，仿真结果清晰表明X、C 波段受电离层闪烁效应影响较小，而P波段影响很大。在此基础上，进一步仿真分析了不同不规则体强度和不同不规则体尺度条件下，电离层闪烁对P波段SAR方位向信号压缩质量的影响。基于以上分析结果，本文进一步对电离层闪烁的相位补偿技术进行了初步探讨。

电离层闪烁对森林生物量观测星载P波段SAR的影响

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