Aufbau einer bistatischen Multikanal SAR Sende- und Empfangssystems für interferometrische 2D/3D Bildgebung

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Otmar Loffeld (†)
• Subject Area: Electronic Semiconductors, Components and Circuits, Integrated Systems, Sensor Technology, Theoretical Electrical Engineering
• Term: from 2011 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 208413855

Am Zentrum für Sensorsysteme wurde ein erstes experimentelles, passives zweikanaliges Radarempfangssystem entwickelt und als Labormuster realisiert, mit welchem es möglich ist, Pulse eines fremdbeleuchtenden (orbit- oder flugzeuggetragenen) Radarsenders zu empfangen und mit Hilfe von Synthetic Aperture Radar Techniken zu Bildern der Erdoberfläche zu verarbeiten. Dabei werden mit einer Antenne das Direktsignal in Form der Beleuchtungspulse des Beleuchters (z.B. TerraSAR-X) und mit der anderen Antenne die von der Erdoberfläche zurückgestrahlten Echos empfangen. Im Hinblick auf sich abzeichnende neue wissenschaftliche Anwendungen, wie beispielsweise die bistatische Along- oder Across-Track oder Persistent Scatterer Interferometrie sowie Polarimetrie soll das System hardwareseitig nach einem Neuentwurf zunächst von zwei auf vier Kanäle erweitert werden und eine zusätzliche, GPS basierende Empfangzeitsynchronisierung (absolut und relativ) zwischen Sender und Empfänger entwickelt und realisiert werden. Für Indoor- und Outdoor-Nahbereichsanwendungen soll das System mit einem zu entwickelnden aktiven Radarsender (wahlweise mit klassischem Chirpsignal oder mit thermischem Rauschen als Sendewellenform – Noise SAR) zu einem vollständig modularen mono- oder bistatischen SAR-System erweitert werden. Verarbeitungsseitig müssen für diesen bistatischen Spezialfall eines stationären, quasi parasitären Empfängers phasentreue Fokussierungsverfahren erforscht und entwickelt werden, die gegenüber dem exakten, aber mit einer Rechenzeit von ca. 25 Tagen numerisch ineffizienten Backpropagation Algorithmus erheblich laufzeiteffizienter im mehrdimensionalen Spektralbereich arbeiten. Hierbei kann auf die erfolgreichen Vorarbeiten in dem DFG geförderten Paketvorhaben Bistatic Exploration aufgebaut werden. Letztlich müssen alle interferometrischen Verarbeitungsschritte für diesen bistatischen Fall optimiert und implementiert werden.

• DFG Programme: Research Grants
• Major Instrumentation: Erweiterung des SAR-Empfangssystems auf 4 Kanäle
• Instrumentation Group: 6620 Funkanlagen (außer Konferenz- und Saal-Sprechanlagen)