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合成孔径雷达成像及自聚焦算法研究

作　者: 李磊
导　师: 宋耀良
学　校: 南京理工大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 合成孔径雷达雷达成像距离多普勒算法距离徙动算法自聚焦算法遗传算法
分类号: TN958
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 218次
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内容摘要

本文主要研究了合成孔径雷达成像算法和雷达成像自聚焦算法两个方面的内容。在对合成孔径雷达成像算法的研究中,实现了距离多普勒算法和距离徙动算法。采用距离多普勒算法对多点目标分别在窄带和超宽带条件下进行成像,成像结果表明距离多普勒算法在窄带条件下能够得到高质量的目标二维图像,而在超宽带条件下成像质量较差。对于距离徙动算法,着重讨论了算法中的两个关键步骤:参考函数相乘和STOLT插值,并通过计算机仿真对多点目标进行了成像。和距离多普勒算法相比,该算法在处理超宽带信号方面更具有优越性。在对合成孔径雷达成像自聚焦算法的研究中,首先研究了相位梯度自聚焦算法,该算法对仿真数据取得了比较好的聚焦效果。针对传统自聚焦算法中存在的一些问题,本文将遗传算法应用于合成孔径雷达成像自聚焦,并根据雷达回波信号和雷达成像的特点对遗传算法进行了改进,由此提出了遗传自聚焦算法,并将这种新算法应用于实际合成孔径雷达回波数据中,得到了很好的成像结果。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
1 绪论  8-15
  1.1 研究背景及意义  8-9
  1.2 研究历史与现状  9-12
    1.2.1 国外研究历史与现状  9-10
    1.2.2 国内研究历史与现状  10-12
  1.3 SAR成像算法发展概况  12-13
  1.4 本文研究内容及安排  13-15
2 合成孔径雷达成像原理  15-24
  2.1 引言  15
  2.2 线性调频信号及脉冲压缩  15-17
  2.3 合成孔径雷达的成像模型  17-20
    2.3.1 成像几何关系  17-18
    2.3.2 回波信号模型  18-20
  2.4 合成孔径雷达的信号处理  20-21
    2.4.1 SAR距离向处理  20
    2.4.2 SAR方位向处理  20-21
  2.5 合成孔径雷达的分辨率  21-23
    2.5.1 距离向分辨率  21-22
    2.5.2 方位向分辨率  22-23
  2.6 本章小结  23-24
3 距离多普勒算法  24-34
  3.1 引言  24
  3.2 算法原理  24-30
    3.2.1 距离压缩  24-25
    3.2.2 距离徙动校正  25-29
    3.2.3 方位压缩  29-30
  3.3 算法仿真分析  30-33
    3.3.1 窄带条件下的算法仿真分析  30-31
    3.3.2 超宽带条件下的算法仿真分析  31-33
  3.4 本章小结  33-34
4 距离徙动算法  34-41
  4.1 引言  34
  4.2 距离徙动算法的原理  34-39
    4.2.1 距离向压缩  34-35
    4.2.2 参考函数相乘  35-36
    4.2.3 STOLT插值  36-37
    4.2.4 RMA算法的近似  37-39
  4.3 算法仿真分析  39-40
  4.4 两种算法比较  40
  4.5 本章小结  40-41
5 自聚焦算法  41-52
  5.1 引言  41
  5.2 自聚焦算法的基本概念  41-42
    5.2.1 自聚焦算法的作用  41-42
    5.2.2 自聚焦算法的分类  42
  5.3 相位误差  42-44
    5.3.1 相位误差的产生  42-43
    5.3.2 相位误差的影响  43-44
    5.3.3 相位误差的消除  44
  5.4 相位梯度自聚集算法(PGA)  44-49
    5.4.1 算法原理  45-46
    5.4.2 算法步骤  46-49
  5.5 算法仿真分析  49-51
  5.6 本章小结  51-52
6 基于遗传算法的自聚焦方法  52-59
  6.1 引言  52
  6.2 遗传算法理论  52-56
    6.2.1 遗传算法的基本概念  52-53
    6.2.2 遗传算法的应用  53-54
    6.2.3 遗传算法常用基本操作  54-55
    6.2.4 遗传算法基本流程  55
    6.2.5 遗传算法在SAR成像自聚焦中的应用  55-56
  6.3 遗传自聚焦算法  56-57
  6.4 仿真分析  57
  6.5 本章小结  57-59
7 总结与展望  59-61
  7.1 论文总结  59
  7.2 工作展望  59-61
致谢  61-62
参考文献  62-65

合成孔径雷达成像及自聚焦算法研究

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