合成频率步进线性调频信号驱动的高分辨率合成孔径激光雷达成像研究

本文主要探讨了基于合成频率步进线性调频信号（SFSCS）的合成孔径激光雷达（SAL）成像技术。随着对高重复频率大带宽相干光源的需求增加，提出了一种创新的解决方案，即利用多个独立的窄带宽高重复频率线性调频激光器来构建SFSCS信号。这种新型信号的设计目的是提升SAL的性能，特别是在距离方向的成像分辨率。 在理论层面，作者分析指出，尽管SFSCS-SAL的基本成像处理原理与传统SAL类似，但其利用多路子脉冲的优势使得分辨率显著提高。具体来说，相比于单一子脉冲激光器的SAL，SFSCS-SAL的距离向成像分辨率能够提升至少N倍，其中N代表构成SFSCS的独立激光器数目。这意味着，随着激光器数量的增加，成像质量将得到显著提升。 实验部分，研究人员采用了一台1550nm波段的线性调波长激光器，通过光学斩波技术生成了子脉冲数为3的SFSCS信号。这个实验验证了理论预测，即使用这种SFSCS信号作为探测光源的SAL系统可以实现高分辨率成像，无论是对于强散射目标还是弱散射的扩展目标都能表现出良好的效果。 此外，文章强调了合成孔径激光雷达的重要性，它作为一种主动照明相干探测设备，能够实现远程目标的快速、高分辨率成像。近年来，全球范围内对SAL的研究取得了显著进步，尤其是在技术复杂度和性能提升方面。本文的工作不仅填补了大带宽相干光源的空白，也为未来SAL技术的发展提供了新的可能。 这篇论文深入研究了基于SFSCS的SAL技术，展示了如何通过多路激光器协作提升成像性能，并通过实际实验验证了这一技术的优越性，对于提高激光雷达在遥感和军事领域的应用有着重要的实践意义。