逆合成孔径激光雷达(ISAL)相比逆合成孔径雷达(ISAR), 其信号源具有更小的发散角, 同分辨下具有更小的合成孔径累积角度的优点, 从而获得关注。但是因为ISAL采用激光器为雷达信号源, 而且激光雷达与微波雷达调制原理不同, 导致在ISAR中主流的扩频方案如线性调频并不适用于真实的ISAL。为了获得高重复性的并且在极短时间内宽频的探测信号, 采用了光通信中广泛使用的最长序列相位调制。在说明了其远场回波信号模型和对应的成像算法之后, 指出了其与传统算法之间的区别。最后, 使用由多个散射中心点组成的成像目标, 进行了成像算法仿真和结果分析。仿真参数与成像结果表明: 该方法为一种可采用的实时ISAL调制方法。

合成孔径激光雷达是合成孔径技术在激光相干探测雷达领域的推广, 相比传统合成孔径雷达具有更高的分辨率。相比机载、陆基等应用环境, 空间没有大气湍流和机械振动, 非常适合合成孔径激光雷达应用, 而合成孔径激光雷达本身分辨率不随距离变化的优点, 也利于空间大尺度距离探测。建立了对非合作目标进行高分辨率成像监测天基合成孔径激光雷达成像模型, 对系统中关键参数进行分析, 针对地球静止轨道上的目标进行了系统设计, 提出系统实现工程化需要进一步突破的关键技术。结合理论分析, 设计了缩比模型验证实验, 利用转台模拟空间卫星间运动, 得到了方位向分辨率1 mm的目标图像, 证明了系统分析的合理性和该系统的实用性, 对天基合成孔径激光雷达技术的推广具有一定意义。

合成孔径激光雷达是合成孔径技术在激光相干探测雷达领域的推广，相比传统合成孔径雷达具有更高的分辨率。由于传统线性调频模式受制于调频速率和非线性等因素，无法应用于高速运动平台。从合成孔径激光雷达原理出发，结合光通信调制手段，详细推导了强度编码合成孔径激光雷达编码压缩原理公式，并仿真验证了M序列应用于强度编码的压缩性能。通过对模糊函数推导与仿真，证明强度编码信号不存在多值性模糊和互耦合误差。搭建了基于光纤的强度编码距离向分辨率验证实验系统，选取长度1 023、码元宽度5 ns的M序列进行强度编码调制，利用2 000 m延时光纤进行了距离向验证。在考虑载波光幅值抖动的情况下，得到了0.787 5 m的距离向分辨率，精度误差5%。该文从理论与实验两方面证明强度编码合成孔径激光雷达的可行性，为工程实现提供了一定实践支撑。

合成孔径激光雷达(SAL)是遥感领域的研究热点.振动是SAL系统中较为突出的问题.根据之前的研究结果,SAL对垂直航向的线振动比较敏感.为了抑制振动带来的相位误差,根据差分合成孔径雷达(DSAL)实现振动抑制的原理,提出了在距离向上交错放置的两个接收镜头实现差分接收的方案,从原理上分析了这种交错结构的DSAL系统对线振动和角振动的抑制能力,并分析了角振动对抑制效果的影响.采用实测的POS数据对抑制能力进行仿真可以看到,这种交错结构对线振动和角振动有较好的抑制效果.该结论为在工程中实现SAL成像的振动抑制提供了理论基础和系统选择方案.

针对“双频双调制双本振(DFDMDL)”大测距动态范围高重频相干测距测速体制, 分析了该体制信号调制需要考虑的调频线性度、发射光和本振光信号的“幅-频”特性、对称三角线性调频(STLFM)信号的周期稳定性等因素, 通过参数的对比、仿真及实测, 提出了适合本系统的信号调制方案．实测结果表明, 采用声光移频器(AOFS)外调制提供高线性度STLFM信号, 直接数字频率合成(DDS)驱动AOFS, 通过DAC调节射频驱动源功率补偿AOFS非平坦的“幅-频”特性, 以及基于FPGA的高精度时间测量系统监测STLFM信号周期及测量多个STLFM周期间的时间差, 可以使该“双频双调制双本振”体制具有较高的距离测量精度, 并为通过脉冲积累减小发射能量的途径提供了可能．