学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于实测数据的机载SAR成像技术研究

作　者: 刘洋涛
导　师: 张弓；胡庆荣
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 合成孔径雷达 参数估计 实测数据 RD算法 CS算法 对比度最优法 相位梯度自聚焦
分类号: TN958
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 108次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


合成孔径雷达(SAR)具有全天时、全天候、二维高分辨、穿透性强和能通过信号处理获取图像的特点,在军用和民用领域中发挥着十分重要的作用。由于机载SAR比星载SAR更容易实现、更灵活、能实时成像,并且星载SAR技术一般要先通过机载SAR进行验证,所以机载SAR技术是各国研究SAR系统首要发展目标。本文结合航天二院某所机载合成孔径雷达系统研制过程,对机载合成孔径雷达RD和CS成像算法、多普勒参数估计以及相位梯度自聚焦(PGA)技术进行了研究。首先,对RD算法和CS算法进行了理论研究,并对RD算法进行了考虑距离徙动的点目标仿真;分析比较了多普勒中心频率估计方法:频谱拟合法和时域相关法,根据时域相关法估计结果,利用NM单纯形搜索法仿真实现了大场景的多普勒全局估计;分析比较了估计调频率的图像偏移法(MD)和对比度最优法(COAA),为了实现大量场景的快视成像,设计了两种RD快视成像算法,比较快视成像结果得知,场景对比度较高且平台速度平稳时COAA估计调频率效果更好。其次,从理论上研究了平台运动误差的分类和补偿方法;根据实测IMU数据分析了车载平台的运动误差特性,利用RD算法进行了点目标运动误差补偿仿真、实测数据成像和运动误差补偿,但车载平台的不稳定性导致成像效果和运动补偿效果并不十分理想;分析了机载平台的运动误差特性,针对机载IMU测速不准的情况,提出了结合COAA的CS成像算法,通过与IMU测速CS成像结果比较,结合COAA的CS算法能有效估计出平台的真实速度,使图像聚焦。最后,为了获得工程实际所需分辨率,针对某些SAR图像散焦的情况,研究了PGA算法的原理和实现过程。针对带角反射器和不带角反射器的场景图像,各自分别采用了自动估计窗长和设定初始窗宽并按比例依次递减两种加窗方式进行了分析和比较,处理结果表明,整体上设定初始窗宽并按比例依次递减加窗时估计效果相对稳健,但当场景对比度较高时选择自动估计窗长则更为灵活。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
图表清单  8-10
注释表  10-11
第一章 绪论  11-15
  1.1 机载 SAR 发展介绍及课题研究背景  11-12
    1.1.1 国内外机载SAR 发展介绍  11
    1.1.2 课题研究背景  11-12
  1.2 成像算法和多普勒参数估计研究现状与进展  12-14
    1.2.1 成像算法研究现状与进展  12-13
    1.2.2 多普勒参数估计方法研究现状与进展  13-14
  1.3 论文的主要内容及结构安排  14-15
第二章 SAR 成像基本问题  15-27
  2.1 引言  15
  2.2 成像分辨率  15-16
    2.2.1 距离分辨率  15
    2.2.2 方位分辨率  15-16
  2.3 SAR 成像算法  16-24
    2.3.1 基本距离-多普勒算法  16-19
    2.3.2 Chirp Scaling 算法  19-24
  2.4 RD 算法距离徙动仿真  24-26
  2.5 本章小结  26-27
第三章 多普勒参数估计  27-42
  3.1 引言  27
  3.2 多普勒中心估计  27-35
    3.2.1 频谱拟合法  27-30
    3.2.2 时域相关法  30-32
    3.2.3 两种方法比较  32-33
    3.2.4 全局估计  33-35
  3.3 多普勒调频率估计  35-39
    3.3.1 图像偏移(MD)法  35-37
    3.3.2 对比度最优(COAA)法  37-39
    3.3.3 两种 RD 快视成像算法  39
  3.4 实测数据处理结果及比较  39-41
  3.5 本章小结  41-42
第四章 基于实测数据的运动误差分析和补偿  42-58
  4.1 引言  42
  4.2 运动误差补偿  42-45
    4.2.1 航线向运动误差分析和补偿  42-43
    4.2.2 视线方向运动误差分析和补偿  43-45
  4.3 车载平台运动误差分析和补偿  45-52
    4.3.1 车载平台运动特性分析  45-48
    4.3.2 车载运动误差补偿仿真  48-51
    4.3.3 车载实测数据处理  51-52
  4.4 机载平台运动误差分析和补偿  52-57
    4.4.1 机载平台运动误差分析  52-55
    4.4.2 结合COAA 的CS 成像算法  55-56
    4.4.3 实测数据处理结果  56-57
  4.5 本章小结  57-58
第五章 相位梯度自聚焦算法研究实现  58-66
  5.1 引言  58
  5.2 相位梯度自聚焦算法原理与实现  58-61
    5.2.1 PGA 原理  58-59
    5.2.2 PGA 实现步骤  59-60
    5.2.3 加窗方式与迭代条件的选择  60-61
    5.2.4 PGA 用于条带模式  61
  5.3 实测数据处理结果  61-65
  5.4 本章小结  65-66
第六章 工作总结与展望  66-68
  6.1 工作总结  66-67
  6.2 工作展望  67-68
参考文献  68-72
致谢  72-73
在学期间研究成果  73

相似论文

  1. 极化SAR图像超分辨算法的研究,TN957.52
  2. 海杂波背景下的舰船目标雷达成像算法研究,TN958
  3. 直接序列扩频信号检测与参数估计方法研究,TN914.42
  4. 地波辐射源的调制类型识别与参数估计,TN957.51
  5. 海杂波建模及其对ISAR成像的影响,TN957.54
  6. 空间目标ISAR成像仿真及基于ISAR像的目标识别,TN957.52
  7. 硝酸钠制配过程中pH值的预测控制及仿真研究,TP273
  8. 用户权限管理系统可靠性测试的研究与应用,TP311.53
  9. 儿童行为的多元重复测量数据分析,O212.1
  10. 分数阶傅里叶变换在ISAR机动目标成像中的应用,TN957.52
  11. 灵活多效催化裂化工艺（FDFCC）集总动力学模型的研究,TE624.41
  12. SAR成像目标识别子区选取与匹配方法研究,TN957.52
  13. 基于熵的音乐声纹检索算法的研究与实现,TP391.3
  14. 认知无线电的频谱检测优化算法与MAC协议设计,TN925
  15. 基于粒子滤波的多分量调频定距侦察信号分离与参数提取,TN911.7
  16. 多频段合成雷达成像技术,TN957.51
  17. 地面合成孔径雷达实验系统软件设计,TN958
  18. 机载合成孔径雷达回波信号仿真研究,TN958
  19. 宽带雷达数据采集与实时成像处理技术研究,TN958
  20. 步进频率SAR超分辨成像技术研究,TN957.52
  21. 车辆目标SAR图像预处理方法研究,TN957.52

中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 雷达 > 雷达：按体制分
© 2012 www.xueweilunwen.com