Spotlight-Mode Synthetic Aperture Radar: A Signal Processing Approach

رادارهای تصویربرداری هوابرد و فضابرد مدرن که با نام راداردیافراگم مصنوعی (SARs) شناخته می‌شوند، می‌توانند تصاویر باکیفیتی از سطح زمین تولید کنند و در عین حال از برخی از آنها جلوگیری کنند. کاستی های برخی دیگر از اشکال سیستم های تصویربرداری از راه دور. در درجه اول، رادار بر محدودیت‌های شبانه دوربین‌های نوری و محدودیت‌های پوشش ابری تصویرگرهای نوری و مادون قرمز غلبه می‌کند. علاوه بر این، از آنجایی که رادارهای تصویربرداری از نوعی نور منسجم استفاده می‌کنند، می‌توان از آن‌ها در حالت‌های خاص خاصی مانند تداخل سنجی برای تولید برخی از محصولات تصویر مشتق منحصربه‌فرد استفاده کرد که سیستم های نامنسجم نمی توانند. یکی از این محصولات، نقشه دیجیتالی ارتفاع زمین (DTEM) است. جدیدترین نسخه (حدود سال 1980) رادار تصویربرداری، که به عنوان حالت نور کانونی SAR شناخته می‌شود، می‌تواند تصاویری با وضوح فضایی تولید کند که شروع به نزدیک شدن به تصویرسازهای نوری از راه دور می‌کند. به همه این دلایل، تصویربرداری رادار دیافراگم مصنوعی به سرعت در حال تبدیل شدن به یک فناوری کلیدی در دنیای سنجش از دور مدرن است.
بسیاری از "کار"های اساسی رادارهای دیافراگم مصنوعی ریشه در مفاهیم پردازش سیگنال دارد. با شروع با این فرض، این کتاب اصول اساسی را که بر اساس آن حالت spotlight تصویربرداری SAR بر اساس آن ساخته شده است، تقریباً منحصراً با استفاده از زبان، مفاهیم، ​​و بلوک‌های سازنده اصلی پردازش سیگنال بررسی می‌کند.
رادار دیافراگم مصنوعی در حالت Spotlight: یک رویکرد پردازش سیگنال برای مخاطبان مختلف در نظر گرفته شده است. مهندسان و دانشمندانی که در زمینه سنجش از دور کار می‌کنند اما تجربه تصویربرداری SAR را ندارند، به راحتی به موضوعی که گاهی اوقات می‌تواند بسیار پیچیده به نظر برسد، می‌رسند. مهندسان رادار باتجربه متوجه خواهند شد که این کتاب چندین حوزه مدرن از پردازش SAR را توصیف می کند که ممکن است قبلاً آنها را کاوش نکرده باشند، به عنوان مثال. SAR تداخل سنجی برای تشخیص تغییر و نقشه برداری ارتفاع زمین، یا رویکردهای غیر پارامتریک مدرن برای فوکوس خودکار SAR. دانش آموختگان ارشد (عمدتاً در مهندسی برق) که دوره هایی را در زمینه پردازش سیگنال و تصویر دیجیتال گذرانده اند، اما در معرض SAR قرار نگرفته اند، می توانند این کتاب را در یک دوره یک ترم به عنوان مرجع مفید بدانند.

Modern airborne and spaceborne imaging radars, known as syntheticaperture radars (SARs), are capable of producing high-quality pictures of the earth's surface while avoiding some of the shortcomings of certain other forms of remote imaging systems. Primarily, radar overcomes the nighttime limitations of optical cameras, and the cloud- cover limitations of both optical and infrared imagers. In addition, because imaging radars use a form of coherent illumination, they can be used in certain special modes such as interferometry, to produce some unique derivative image products that incoherent systems cannot. One such product is a highly accurate digital terrain elevation map (DTEM). The most recent (ca. 1980) version of imaging radar, known as spotlight-mode SAR, can produce imagery with spatial resolution that begins to approach that of remote optical imagers. For all of these reasons, synthetic aperture radar imaging is rapidly becoming a key technology in the world of modern remote sensing.
Much of the basic `workings' of synthetic aperture radars is rooted in the concepts of signal processing. Starting with that premise, this book explores in depth the fundamental principles upon which the spotlight mode of SAR imaging is constructed, using almost exclusively the language, concepts, and major building blocks of signal processing.
Spotlight-Mode Synthetic Aperture Radar: A Signal Processing Approach is intended for a variety of audiences. Engineers and scientists working in the field of remote sensing but who do not have experience with SAR imaging will find an easy entrance into what can seem at times a very complicated subject. Experienced radar engineers will find that the book describes several modern areas of SAR processing that they might not have explored previously, e.g. interferometric SAR for change detection and terrain elevation mapping, or modern non-parametric approaches to SAR autofocus. Senior undergraduates (primarily in electrical engineering) who have had courses in digital signal and image processing, but who have had no exposure to SAR could find the book useful in a one-semester course as a reference.