● 摘要
无源雷达借助非合作信号来进行信息提取和目标探测，生存能力和抗干扰能力强。双站合成孔径雷达（BiSAR）是收发系统分置的新型合成孔径雷达成像系统，布站方式灵活。本文结合无源雷达和双站SAR系统的特点，研究以我国北斗卫星导航系统对地面的反射信号作为非合作信号源的星-表双站合成孔径雷达成像系统和星-星双站合成孔径雷达系统。
论文首先分析北斗BOC调制信号的特性，具体包括BOC信号的调制原理，功率谱密度，自相关函数，MBOC和ALTBOC调制原理以及BOC信号的模糊函数，以初步证实BOC信号作为SAR成像信号的可行性。其次研究星-表双站SAR系统的系统模型，回波信号模型，推导改进的后向投影(BP)算法并在此系统上进行仿真验证，推导改进的距离多普勒(RD)算法并在此系统上进行仿真验证，证实了基于北斗信号的星-表双站SAR成像系统的可行性。然后研究星-星双站SAR成像系统的空间几何关系，系统回波模型，选项合适的信号参数及卫星参数用BP算法对高轨-高轨SAR系统，高轨-低轨SAR系统，低轨-低轨SAR系统进行成像仿真验证。首次证实基于北斗信号的星-星双站SAR系统的可行性。最后分析了电离层对星-星双站SAR成像系统延时的影响。根据电离层单层模型和卫星轨道平面建立星-星SAR成像系统延时模型，对卫星天顶角以及电离层穿刺点的经纬度进行计算和仿真。在分析电离层相折射率的基础上，利用单层映射函数和格网内插算法以及国际GPS服务组织发布的全球电离层垂直电子含量格网模型文件，计算和仿真一定时段内成像系统电离层穿刺点的总电子含量和信号总时延。研究方法可以应用在实际的星-星双站SAR成像系统中，在一定程度上消除由电离层时延引起的图像偏移。
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