线性调频侧视合成孔径激光成像雷达采用线性调频窄线宽激光器作为雷达光源，通过外差解线调频方法实现回波信号的复数化接收与探测。线性调频侧视合成孔径激光成像雷达的工作原理如图3-1所示，在光学发射系统中，脉冲啁啾激光产生线性调频光束，经放大器和分束器使得绝大部分能量通过发射望远镜射向目标，照射光斑由望远镜主镜的远场衍射产生，其中分束器产生的极小部分能量作为外差探测的本振光束。通过接收光学望远镜接收的目标回波光束和经过光学延时的本振光束输入外差光电同相和正交相移双通道探测系统产生同相通道光电流和正交通道光电流。这种采用啁啾激光源本身作为外差本振的探测方法称为去斜解调，它把经过目标距离延时的回波线性调频信号外差转换为中频信号，如图3-2所示。

图3-1　线性调频侧视合成孔径激光成像雷达基本原理

数字图像处理系统首先将两通道的光电流模-数变换并实现复数化，因此目标回波复数信号包含了顺轨向（即慢时间上带有激光发射和目标反射的波面衍射产生）的相位二次项历程和交轨向（即快时间上代表目标相对距离的差频）的相位线性项，然后通过交轨向傅里叶变换实现聚焦、顺轨向共轭相位历程二次项匹配滤波实现聚焦，最终得到目标的二维输出图像。相位同步控制系统采用光谱滤波器选择特定的光频来触发采样启动，使得每次采样的发射光频率相同，保证交轨向聚焦信号的初始相位相同，从而不产生相位历程的干扰。

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图3-2　解线调频测距原理

图3-3　线性调频侧视合成孔径激光成像雷达的成像处理

激光源发射周期性重复的脉冲调频激光，因此目标反射在交轨向的快时间上得到重复率的回波差频光电流信号（图3-3上），对于外差信号进行傅里叶变换实现快时间上的聚焦成像，即每一个快时间差频信号均压缩为一个交轨向成像点（图3-3中），在顺轨向慢时间上分布的成像点序列通过共轭相位历程二次项匹配滤波实现聚焦成像，即将交轨向成像点序列再压缩成为一个点（图3-3下）。