学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

分布式SAR动目标成像技术研究

作　者: 林超
导　师: 刘梅
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 分布式SAR 干涉条纹瞬时频率 谱分解聚焦 干涉幅度相位谱估计
分类号: TN957.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 82次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


分布式SAR(Synthetic Aperture Radar)是一种崭新的雷达体制,它是由多颗卫星构成的星座,各SAR之间协同合作能够共同完成单星SAR不能完成的任务。分布式SAR通过合理的安排构型能够实现更高分辨率的成像、提高动目标检测性能以及实现地形三维成像。星载分布式SAR可以实现全天候、全天时的对地观测,具有很大的军用和民用价值。针对分布式SAR动目标成像技术,本文对各环节进行系统的研究。首先提出分布式SAR动目标信号处理的流程,并针对处理过程中遇到的相关问题进行深入的研究。在建立分布式SAR动目标回波信号模型的基础上,对其信号特点进行分析和探讨。动目标由于自身的运动导致分布式SAR接收的回波信号间的相对频率偏差与静止目标不相同,因此不能根据基线关系确定动目标回波信号间的频谱偏移。对此,本文提出对分布式SAR的图像进行干涉处理,利用干涉相位条纹的瞬时频率精确估计分布式SAR动目标信号的频谱偏移。该方法不仅估计精度高,而且突破以往获取分布式SAR信号频偏必需基线和构型等先验知识的束缚,具有很强的实用性和操作性。在得到分布式SAR动目标信号频偏后,可以通过频谱合成方法融合分布式SAR动目标的信息,扩展动目标信号的频谱,从而提高动目标成像的分辨率。SAR动目标成像时由于目标运动引起多普勒调频率的变化致使方位压缩失效,在图像中表现为方位散焦。传统的动目标聚焦思路是通过估计动目标的参数调整方位匹配压缩函数完成动目标聚焦的。本文深入研究动目标散焦图像中存在的相位误差,提出对散焦图像数据进行谱分解处理得到实现动目标聚焦的相位校正函数,从而完成动目标聚焦。谱分解聚焦(SDF)方法能够避免动目标参数估计等中间环节引入的积累误差,进而提高聚焦效率和聚焦质量。分布式SAR成像通过信号处理技术可以提高成像分辨率,但在目标相距很近时容易出现目标信号相互干扰的现象,降低图像质量。对此,本文采用幅度相位谱估计方法替代传统FFT估计信号频谱,并利用InSAR干涉技术将其推广至可估计分布式SAR融合信号频谱的干涉幅度相位谱估计(IAPES)方法,如此能够提高谱估计的分辨率并降低旁瓣,从而消除目标间的相互干扰,进一步提高图像的质量。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-18
  1.1 课题的背景及立题的意义  10
  1.2 分布式SAR系统概述  10-13
    1.2.1 分布式SAR系统的发展  11
    1.2.2 分布式SAR动目标成像面临的主要挑战  11-13
  1.3 国内外研究现状  13-16
    1.3.1 分布式SAR动目标方位频偏估计  14
    1.3.2 分布式SAR动目标聚焦技术  14-15
    1.3.3 分布式SAR动目标方位频率解模糊研究  15
    1.3.4 分布式SAR谱估计高分辨成像研究  15-16
  1.4 课题的主要研究内容与创新点  16-17
  1.5 本章小结  17-18
第2章 分布式SAR动目标信号分析  18-32
  2.1 引言  18
  2.2 分布式SAR动目标回波信号模型及分析  18-24
    2.2.1 分布式SAR动目标信号模型  18-23
    2.2.2 分布式SAR动目标信号分析  23-24
  2.3 合成孔径雷达成像理论  24-26
  2.4 分布式SAR动目标成像理论  26-31
    2.4.1 SAR动目标成像  26-29
    2.4.2 分布式SAR动目标成像  29-31
  2.5 本章小结  31-32
第3章 分布式SAR动目标信号频谱合成  32-44
  3.1 引言  32
  3.2 基于干涉条纹瞬时频率估计动目标频谱偏移  32-37
    3.2.1 基于干涉条纹瞬时频率估计频偏原理  33-34
    3.2.2 基于干涉条纹瞬时频率估计频偏算法的实现  34-35
    3.2.3 频偏估计实验仿真  35-37
  3.3 分布式SAR动目标频谱合成  37-43
    3.3.1 方位向的分辨率  37-38
    3.3.2 方位向频谱合成提高分辨率  38-39
    3.3.3 频谱合成的实现步骤  39-40
    3.3.4 频谱合成仿真实验  40-43
  3.4 本章小结  43-44
第4章 分布式SAR动目标聚焦技术  44-57
  4.1 引言  44
  4.2 动目标成像散焦原因分析  44-46
  4.3 基于SDF的动目标聚焦技术  46-56
    4.3.1 单SAR动目标聚焦实验  49-54
    4.3.2 分布式SAR动目标聚焦  54-56
  4.4 本章小结  56-57
第5章 分布式SAR动目标IAPES高分辨成像  57-67
  5.1 引言  57
  5.2 APES理论介绍  57-62
    5.2.1 基于FIR滤波器的谱估计方法  58-59
    5.2.2 APES算法  59-62
  5.3 分布式SAR的IAPES算法  62-63
  5.4 仿真实验  63-66
  5.5 本章小结  66-67
结论  67-68
参考文献  68-72
攻读学位期间发表的学术论文  72-74
致谢  74

相似论文

  1. 分布式SAR环境下GMTI关键技术的研究,TN958.2
  2. 分布式卫星系统动目标检测及混合基线相位分离方法研究,TN927.2
  3. 基于GNSS的分布式SAR卫星系统空间状态确定方法研究,P228.4
  4. 双站合成孔径雷达成像算法研究,TN958
  5. 分布式SAR系统若干问题研究,TN958
  6. SAR图像超分辨率重构研究,TN957.52
  7. 基于偏微分方程的SAR卫星图像轮廓提取技术研究,TN957.52
  8. 极化SAR图像超分辨算法的研究,TN957.52
  9. 基于GIS的InSAR数据后处理,TN957.52
  10. 一种基于小波变换的SAR图像舰船尾迹检测算法,TN957.52
  11. SAR图像舰船目标检测方法研究,TN957.52
  12. SAR图像目标分类方法研究,TN957.52
  13. 基于星载辐射源的被动SAR成像技术研究,TN957.52
  14. 基于散射中心模型的SAR图像自动目标识别,TN957.52
  15. 高分辨率SAR图像复杂目标属性散射中心特征提取,TN957.52
  16. 高分辨率SAR图像目标分类特征提取与分析,TN957.52
  17. 基于X波段导航雷达海面回波图像预处理的研究,TN957.52
  18. 基于雷达图像的中气旋的识别及超折射回波的滤除,TN957.52
  19. SAR图像方向性目标检测与识别研究,TN957.52
  20. Burst模式合成孔径雷达成像算法研究,TN957.52

中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 雷达 > 雷达设备、雷达站 > 雷达接收设备 > 数据、图像处理及录取
© 2012 www.xueweilunwen.com