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复杂目标雷达图像模拟技术

作　者: 孙伟顺
导　师: 粟毅
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 图像模拟 雷达成像 转台成像 雷达散射截面 电磁散射
分类号: TN955.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 116次
引　用: 2次
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内容摘要


复杂目标雷达图像模拟,是根据复杂目标的3D模型,采用电磁散射计算的方法,模拟现实雷达成像的过程,得到近似于目标实测图像的雷达图像。由于雷达图像的特殊性,完全依靠实测图像建立目标识别数据库不仅代价很大,而且在很多情况下对非合作目标的建库难以实现。因此,通过复杂目标雷达图像模拟,可以相对简便地获得不同成像系统的各种目标的雷达模拟图像,低成本地建立目标识别数据库,具有重大的理论和现实意义。论文在目标几何建模的基础上,分两步实现复杂目标的雷达图像模拟:第一步是进行复杂目标电磁散射计算,第二步是利用宽带散射数据实现雷达图像生成。随后评估了目标雷达模拟图像的质量。论文的主要工作和研究成果如下:1、高精度的目标3D模型是进行电磁散射计算的前提,论文在总结了三种几何建模方法的基础上,基于表面模型方法构建多个目标的三维面元模型。同时,根据GO/PO混合法,利用Radbase计算软件完成复杂目标的电磁计算,并且重点分析了频率、角度、多次散射和边缘绕射等因素对基本结构如球体、平板、二面角、三面角等电磁散射计算的影响。2、针对复杂目标雷达图像生成问题,分析了转台成像原理和常用的成像算法,给出了宽带散射计算参数的设定方式和成像算法的选择依据。同时,针对越分辨单元走动(MTRC),推导出了新的用于极坐标格式算法的二维插值方法,该方法具有良好的MTRC校正效果。另外,针对窗函数引起的分辨率失真,提出了分辨率校正因子,实现了图像分辨率的精确模拟。3、针对生成的雷达图像,论文从点目标、几何结构和结构细节三个方面,提出了雷达模拟图像的质量评价指标,并给出了模拟图像质量的评价结果。

全文目录


摘要  9-10
ABSTRACT  10-11
第一章 绪论  11-16
  1.1 研究的背景及意义  11
  1.2 国内外研究现状及发展趋势  11-14
    1.2.1 电磁散射的研究和发展  12-13
    1.2.2 成像算法研究和发展  13-14
  1.3 复杂目标图像模拟实现方案  14-15
  1.4 论文结构安排  15-16
第二章 复杂目标电磁散射计算  16-31
  2.1 引言  16
  2.2 复杂目标电磁散射的基本理论  16-20
  2.3 复杂目标几何建模技术  20-21
  2.4 复杂目标电磁散射的计算方法  21-24
    2.4.1 GO/PO 混合法电磁散射计算  21-22
    2.4.2 Radbase 软件电磁散射计算  22-23
    2.4.3 Radbase 文献结果与Xpatch 的比较  23-24
  2.5 仿真分析影响电磁散射的因素  24-28
    2.5.1 频率因素  25-26
    2.5.2 角度因素  26
    2.5.3 多次散射因素  26-27
    2.5.4 边缘绕射因素  27-28
  2.6 复杂目标电磁散射数据仿真结果  28-30
  2.7 小结  30-31
第三章 复杂目标雷达图像生成  31-53
  3.1 引言  31
  3.2 转台成像的基本原理  31-36
  3.3 复杂目标宽带散射计算参数设定  36-38
  3.4 复杂目标图像模拟成像算法的选择  38-43
    3.4.1 复杂目标图像模拟成像算法  38-41
    3.4.2 图像模拟成像算法的选择依据  41-43
  3.5 越分辨单元走动（MTRC）校正  43-48
    3.5.1 FBP 的一维插值方法  43-44
    3.5.2 PFA 新的二维插值方法  44-46
    3.5.3 新方法MTRC 校正效果验证  46-48
  3.6 雷达图像分辨率的精确模拟  48-52
    3.6.1 分辨率校正因子的提出  48-51
    3.6.2 分辨率校正因子实现分辨率的精确模拟  51-52
  3.7 小结  52-53
第四章 雷达图像模拟结果和评价  53-65
  4.1 引言  53
  4.2 目标雷达图像模拟结果  53-58
  4.3 目标模拟图像质量评价  58-64
    4.3.1 模拟图像点目标质量评价  58-60
    4.3.2 模拟图像的几何结构评价  60-62
    4.3.3 模拟图像的结构细节评价  62-64
  4.4 小结  64-65
结束语  65-67
致谢  67-68
参考文献  68-71
作者在学期间取得的学术成果  71

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 雷达 > 雷达系统模拟 > 目标模拟系统
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