本書由法國國家空間研究中心的兩位專家合著而成， 探討了合成孔徑雷達(SAR)成像技術。全書共五章， 第1章涵蓋了涉及電磁學、 信號處理和圖像處理等學科的雷達成像理論基礎； 第2章從幾何學角度對SAR的核心技術雷達信號處理進行了通俗的論述； 第3章考慮到圖像輻射特性和雷達系統特點， 從SAR系統設計到圖像質量， 詳盡論述了雷達圖像的幾何特性和輻射特性之間的關系； 第4章討論SAR干涉基本原理和利用干涉圖像提取地形信息及目標移動信息的應用方法； 第5章描述目標散射特性的SAR極化學基本原理。全書最實用的特點是從幾何學角度研究雷達成像， 使成像結果具有更廣闊的應用性。
Didier Massonnet
1984年加入法國國家空間研究中心，負責多個合成孔徑雷達系統的設計與開發。獲得了諸多獎項，包括法國科學院授予的Landucci獎和URSI頒發的阿普爾頓獎。IEEE博學會員，AGU會員。負責PHARAO項目，該項目主要設計裝載于國際空間站上的冷原子時鐘。
Jean-Claude Souyris
1997年加入法國國家空間研究中心，目前是該單位測高與雷達部門的負責人。主要研究方向包括雷達圖像處理、雷達極化和雷達測高。
第1章SAR成像的必備理論工具
1.1電磁波的傳播與極化
1.1.1麥克斯韋方程組
1.1.2電磁波極化
1.1.3部分極化波
1.1.4附加內容：SU(2)O+(3)的同態代數方法
1.2微波天線的電磁輻射
1.2.1簡介
1.2.2電磁輻射方程
1.2.3電磁輻射方程的求解
1.2.4天線方向圖、方向性系數和增益
1.2.5平面天線的輻射
1.2.6天線陣列
1.2.7合成孔徑雷達天線技術
1.3波和自然表面的相互作用——雷達測量的物理基礎
1.3.1簡介
1.3.2表面散射
1.3.3體散射
1.3.4電磁波的穿透特性
1.3.5傾斜對散射測量的影響
1.4信號處理的內容：傅里葉變換和采樣定理
1.4.1簡介
1.4.2實周期函數的傅里葉級數
1.4.3傅里葉變換
1.4.4傅里葉變換(FT)的性質
1.4.5標準函數的傅里葉變換
1.4.6實信號采樣
1.4.7采樣定理(香農定理)
1.4.8快速傅里葉變換(FFT)算法
1.4.9二維傅里葉變換
參考文獻
第2章SAR信號處理：SAR核心技術
2.1簡介
2.2合成孔徑雷達基本原理
2.2.1一種新穎的對地觀測手段
2.2.2距離向分辨
2.2.3三個基本的雷達頻率
2.2.4合成孔徑的直觀幾何學理解
2.2.5合成孔徑解析幾何模型
2.3頻域表示法
2.3.1在頻域表示的相位分布
2.3.2非零多普勒中心
2.3.3多普勒中心估計
2.3.4平均多普勒(多普勒中心)估計
2.3.5歸一化多普勒中心估計(整數部分)
2.3.6距離徙動
2.3.7距離向處理
2.3.8飽和效應
2.3.9干擾影響
2.3.10雷達走停近似
2.4SAR聚焦算法
2.4.1通用的預處理步驟——距離壓縮
2.4.2時域處理
2.4.3距離多普勒("經典")算法
2.4.4一種可選的技術——Ωk處理器
2.4.5細微形變——chirpscaling
2.4.6PRISME算法——一種多級處理技術
2.4.7非聚焦處理——一種特殊情況
2.4.8非聚焦處理技術的一個實用例子
2.4.9另一種特殊情況——去斜處理
2.4.10沒有近似的處理技術
2.5系統約束條件
2.5.1雷達系統設計
2.5.2時序約束
2.5.3不同類型的雷達數據
2.5.4欺騙自然規律的訣竅
2.6幾何特性
2.6.1關于距離對圖像影響的實例
2.6.2幾何位置方程
2.6.3垂直雷達攝影測量
2.6.4雷達攝影測量和干涉技術
2.6.5傾斜雷達攝影測量
2.6.6雷達測角
2.7超分辨率技術簡介
2.8雙基雷達數據處理和幾何特征
2.8.1直達波
2.8.2三角分辨率
參考文獻
第3章從SAR設計到圖像質量
3.1簡介
3.2點目標的雷達方程和雷達散射截面積(RCS)
3.2.1損耗因素
3.3分布目標的雷達特征——后向散射系數σ0
3.4SAR合成處理之前雷達目標鏈路的信噪比(SNR)
3.5SAR合成處理過程中信噪比的變化
3.5.1點目標
3.5.2分布目標
3.6雷達設備噪聲等效后向散射系數σ0(NEσ0inst)
3.6.1提高分辨率的能量代價
3.7圖像模糊度對NEσ0inst的影響——總圖像噪聲(NEσ0tot)
3.7.1距離模糊
3.7.2方位模糊
3.7.3距離和方位模糊的結合考慮
3.7.4總NEσ0(NEσ0tot)
3.8平臺產生的數據量
3.9傳輸數據率
3.9.1信源編碼
3.10定標和相應的圖像質量要求
3.10.1內定標
3.10.2外定標
3.10.3定標需求和期望的科學成果
3.11斑點噪聲和圖像統計特性
3.11.1物理來源
3.11.2形成的斑點的統計特性
3.11.3斑點噪聲：乘性特征與建模
3.11.4紋理效應
3.11.5多視圖像中的斑點噪聲
3.11.6相干斑抑制濾波器
3.12脈沖響應(IR)
3.12.1距離脈沖響應(RIR)
3.12.2方位脈沖響應(AIR)
3.12.3復圖像頻譜，ISLR，PSLR，加權的作用
3.13圖像質量的輻射要素
3.13.1估計和分析NEσ0tot
3.13.2模糊度估計
3.13.3輻射分辨率
3.14圖像質量的幾何要素
3.14.1空間分辨率和像素尺寸
3.14.2幾何失真
3.14.3圖像定位
3.15雷達圖像解譯
3.15.1數據描述
3.15.2多普勒頻譜評估
3.15.3平臺位置
3.15.4飽和效應
3.15.5方向性效應
3.15.6能否僅從圖像描述雷達設備的特征
參考文獻
第4章SAR干涉測量技術
4.1SAR干涉測量原理和局限性
4.1.1SAR的特殊應用
4.1.2干涉測量技術發展簡史
4.1.3干涉技術及SAR圖像的物理特性
4.1.4SAR圖像的相位差
4.1.5干涉測量中相位信息的魯棒性
4.1.6幾何和表面變化引起的局限性
4.1.7排除系統因素
4.2干涉處理步驟
4.2.1SAR圖像配準
4.2.2計算圖像間的相位差
4.2.3一步處理
4.3干涉測量在地形方面的應用
4.3.1公式和允許誤差
4.3.2消除測量模糊
4.4干涉在地表形變測量中的應用
4.4.1公式和允許誤差
4.4.2應用實例
4.5地形坡度對干涉測量的影響
4.5.1斜面效應的頻域解譯
4.6結果分析
4.6.1不同分布的典型信號
4.6.2改進方法
4.6.3實際應用中的干涉測量解譯
4.7可用性和任務展望
4.7.1SAR存檔數據的可利用性
4.7.2處理資源的可用性
4.7.3數據選取原則
4.7.4未來專用空間任務的可能性
4.8干涉與其他方法的比較
4.8.1與光學立體成像技術進行地形測繪的比較
4.8.2與GPS在位移測量方面的比較
4.9模糊狀態下相干處理的魯棒性
4.10長期散射體
參考文獻
第5章極化SAR：較大限度獲取目標的特征信息
5.1簡介
5.2雷達極化：基本原理
5.2.1時序分析——對系統設計的影響
5.3散射矩陣
5.3.1單基特性——后向散射矩陣
5.3.2目標向量
5.4后向散射的標準模式
5.4.1奇次(單次，三次)散射
5.4.2偶次(雙次)散射
5.4.3衍射或偶極子機制
5.5極化合成
5.5.1極化特征圖
5.6特征極化和歐拉參數
5.6.1Huynen叉
5.7極化測量的相干分解
5.7.1標準模型分解——Pauli矩陣組
5.7.2代數分解——Cameron方法
5.8去極化的情況
5.8.1Stokes模型和Mueller矩陣
5.9協方差矩陣和相干矩陣
5.9.1協方差矩陣
5.9.2相干矩陣
5.10極化測量的非相干分解
5.10.1分解為極化狀態——Huynen方法
5.10.2分解為標準機制——Freeman方法
5.10.3代數分解——(H,α)法
5.11極化分析實例
5.11.1輻射分析
5.11.2熵的分析
5.11.3平均后向散射機制
5.12極化信息概述
5.13未來簡縮極化系統
5.13.1另一個思路——簡縮極化和u/4模式
5.14極化和干涉的融合——極化干涉SAR
5.14.1干涉相干
5.14.2植被高度反演的應用
5.14.3極化干涉SAR擴展
5.15結論
參考文獻
