System Concepts for Bi- and Multi-Static SAR Missions

The performance and capabilities of bi- and multistatic spaceborne synthetic aperture radar (SAR) are analyzed. Such systems can be optimized for a broad range of applications like frequent monitoring, wide swath imaging, single-pass cross-track interferometry, along-track interferometry, resolution enhancement or radar tomography. Further potentials arises from digital beamforming on receive, which allows to gather additional information about the direction of the scattered radar echoes. This directional information can be used to suppress interferences, to improve geometric and radiometric resolution, or to increase the unambiguous swath width. Furthermore, a coherent combination of multiple receiver signals will allow for a suppression of azimuth ambiguities. For this, a reconstruction algorithm is derived, which enables a recovery of the unambiguous Doppler spectrum also in case of non-optimum receiver aperture displacements leading to a non-uniform sampling of the SAR signal. This algorithm has also a great potential for systems relying on the displaced phase center (DPC) technique, like the high resolution wide swath (HRWS) SAR or the split antenna approach in the TerraSAR-X and Radarsat II satellites

ISAR Multicanale per l'Imaging di Bersagli Terrestri Non-Cooperanti

La presente tesi si inserisce all'interno di un'attività di ricerca svolta presso il Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione e relativa allo sviluppo di tecniche e algoritmi utili ai fini di contribuire all'evoluzione del campo del telerilevamento. L’argomento di tesi riguarda inizialmente lo sviluppo di tecniche di cancellazione del clutter di terra per sistemi SAR multicanale. Vengono implementate e simulate tecniche di cancellazione quali la tecnica STAP e la tecnica DPCA. Viene fatto utilizzo, in seguito, dell’analisi tempo/frequenza per determinare con precisione una stima della posizione e della velocità di target in movimento, in una scena osservata sempre da un sistema SAR multicanale, con il fine di effettuare la compensazione del moto dei target stessi all’interno dell’immagine. Successivamente l’attenzione è posta sullo sviluppo di sistemi ISAR multicanale. Viene prima di tutto utilizzata nuovamente l’analisi tempo/frequenza per implementare tecniche di imaging atte a focalizzare bersagli sottoposti a complessi moti di rotazione (manuevering target), e in seguito viene implementato un sistema ISAR multicanale per la soppressione di un forte segnale di disturbo sommato al segnale utile proveniente dal bersaglio in movimento. In conclusione vengono analizzati dati reali acquisiti da un SAR multicanale. Vengono implementate tecniche di coregistrazione e di equalizzazione di immagine per la riduzione del disadattamento tra i canali del sistema stesso e applicata la tecnica DPCA per la riduzione del forte segnale di clutter