SAR/GMTI车辆目标微动信号仿真、提取和特征分析
发布时间：2022-02-20 07:08
合成孔径雷达（SAR）作为一种高科技探测工具，在各个领域具有重要的研究价值和实际应用价值。军事目标检测和识别的研究在合成孔径雷达的军事应用研究中是一个比较热点的方向。本文主要研究SAR/GMTI（地面动目标指示）双通道模式平台下的轮式/履带式车辆微动目标回波信号在场景杂波中的仿真、提取和目标识别工作。实际的轮式/履带式车辆微动和场景回波信号获取比较困难，因此需要仿真这些回波信号。微动通常伴随着平动，车辆微动回波信号的检测可以通过相位中心偏置天线（DPCA）杂波抑制和CFAR（恒虚警率）检测技术实现,并通过信号分离技术从背景残余杂波中提取微动回波信号。时频分析技术为非平稳随机的微动回波信号的特征分析提供了依据。本文围绕以上内容展开的工作包括有：1、分析了SAR基本技术，包括有轮式/履带式车辆回波信号仿真、场景回波信号仿真、DPCA杂波抑制、经验模式分解、波形熵和时频分析；2、研究了一种SAR图像域上的丛林区域分割技术，为在对场景中的丛林区域双程衰减以及遮挡效应仿真提供丛林区域标记集合；3、基于SAR双通道工作原理，给出了双通道的轮式/履带式车辆微动回波信号的仿真方法，并讨论车辆目标在不同...
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.2 国内外研究现状概述
1.2.1 合成孔径雷达
1.2.2 地面动目标指示技术（GMTI）
1.2.3 微动目标微多普勒
1.2.4 SAR 回波信号仿真技术
1.3 本文研究内容与论文结构
第二章 SAR 信号处理技术理论分析
2.1 引言
2.2 轮式/履带式车辆微动目标建模以及回波信号的仿真
2.2.1 SAR 目标回波信号建模
2.2.2 轮式车辆目标建模
2.2.3 履带式车辆目标建模
2.3 SAR 场景回波信号仿真
2.3.1 SAR 成像基本原理
2.3.2 逆 R-D 算法场景回波信号仿真方法
2.4 杂波抑制的微动目标信号检测
2.5 经验模式分解（EMD）算法的基本原理
2.6 波形熵基本理论
2.7 短时傅里叶变换基本理论
2.8 本章小结
第三章 SAR 图像丛林区域分割
3.1 引言
3.2 SAR 图像丛林区域的分割
3.3 灰度共生矩阵丛林区域纹理描述
3.3.1 SAR 图像丛林区域特性
3.3.2 灰度共生矩阵定义
3.3.3 灰度共生矩阵 Contrast 特征值
3.3.4 不同窗口下的纹理特征图
3.4 基于双窗口纹理特征结合 MRF 分割算法
3.4.1 MRF 图像分割模型
3.4.2 基于双窗口纹理特征的 MRF 分割算法描述
3.4.3. 实验结果分析
3.5 本章小结
第四章 SAR/GMTI 双通道回波信号仿真和特性分析
4.1 引言
4.2 轮式/履带式车辆微动以及在丛林区域的回波特性分析
4.2.1 轮式/履带式车辆回波特性分析
4.2.2 丛林区域回波特性
4.3 双通道的回波信号仿真
4.3.1 双通道轮式/履带式车辆微动目标回波仿真
4.3.2 双通道场景回波仿真
4.3.3 轮式/履带式车辆回波信号与场景回波信号的合成
4.4 本章小结
第五章 SAR/GMTI 轮式/履带式车辆微动信号提取和分离
5.1 引言
5.2 微动目标信号的提取
5.2.1 场景杂波信号 DPCA 抑制
5.2.2 提取存在微动目标信号数据切片
5.3 微动目标信号与场景杂波信号的分离
5.3.1 非理想情况下 DPCA 场景杂波残留
5.3.2 EMD 算法的信号分解
5.4 本章小结
第六章 轮式/履带式车辆微动回波信号特征提取
6.1 引言
6.2 轮式/履带式车辆回波信号时频分析
6.2.1 STFT 变换与 WVD 的时频分析
6.2.2 轮式/履带式车辆回波信号时频分析特征
6.3 特征提取
6.4 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于混合时频分析技术的地震数据噪声压制(英文)[J]. 蔡涵鹏,贺振华,黄德济. Applied Geophysics. 2011(04)
[2]基于邻域统计分布变化分析的UWB SAR隐蔽目标变化检测[J]. 王广学,黄晓涛,周智敏. 电子与信息学报. 2011(01)
[3]基于逆Chirp Scaling算法的合成孔径雷达原始数据仿真[J]. 霍耀,何元桥,张群,宋元鹤. 火力与指挥控制. 2010(04)
[4]微多普勒理论建模与仿真研究[J]. 高红卫,文树梁. 中国电子科学研究院学报. 2008(01)
[5]机载相控阵雷达降维STAP信号处理机的设计[J]. 徐玉芬,肖健华. 现代雷达. 2007(08)
[6]一种新的FOPEN UWBSAR目标检测方法[J]. 方学立,梁甸农,董臻. 系统工程与电子技术. 2005(11)
[7]极化SAR遥感中森林特征的提取[J]. 范立生,高明星,杨健,彭应宁. 电波科学学报. 2005(05)
[8]基于DPCA技术的星载SAR/GMTI处理方法[J]. 孙娜,周荫清,李景文. 电子与信息学报. 2005(10)
[9]一种新的恒虚警处理方法简介[J]. 钱骏. 火控雷达技术. 2005(03)
[10]SAR原始回波信号生成算法的性能比较研究[J]. 韦立登,李绍恩,吴一戎,向茂生. 电子与信息学报. 2005(02)
博士论文
[1]面向对象的PolSAR图像典型地物提取关键技术研究[D]. 李贺.解放军信息工程大学 2012
[2]合成孔径雷达微动目标指示（SAR/MMTI）研究[D]. 邓彬.国防科学技术大学 2011
[3]EMD算法研究及其在信号去噪中的应用[D]. 王婷.哈尔滨工程大学 2010
[4]基于实测数据的雷达成像方法研究[D]. 邢孟道.西安电子科技大学 2002
[5]基于DPCA的机载雷达主杂波自适应抑制技术研究[D]. 薛巍.电子科技大学 2001
硕士论文
[1]SAR轮式/履带式车辆微多普勒建模和特征分析[D]. 骆宇峰.杭州电子科技大学 2013
[2]基于时频分析的信号检测与识别方法研究[D]. 周文涛.电子科技大学 2012
[3]基于时频分析的雷达目标识别技术研究[D]. 俞悦.南京理工大学 2012
[4]双通道SAR振动目标检测与成像方法研究[D]. 陈颍滨.国防科学技术大学 2011
[5]履带式车辆微多普勒效应与特征提取[D]. 黄健.国防科学技术大学 2009
[6]基于纹理特征的星载SAR溢油监测研究[D]. 牛莹.大连海事大学 2009
[7]基于纹理图像分析的路面病害自动检测算法研究[D]. 李娜.南京理工大学 2009
[8]基于分数阶Fourier变换的合成孔径雷达动目标检测方法[D]. 胡海荣.浙江工业大学 2009
[9]EMD时频分析方法的研究与应用[D]. 李卿.华中师范大学 2008
[10]弹载SAR成像算法及运动补偿研究[D]. 杨武涛.电子科技大学 2008
本文编号：3634528
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.2 国内外研究现状概述
1.2.1 合成孔径雷达
1.2.2 地面动目标指示技术（GMTI）
1.2.3 微动目标微多普勒
1.2.4 SAR 回波信号仿真技术
1.3 本文研究内容与论文结构
第二章 SAR 信号处理技术理论分析
2.1 引言
2.2 轮式/履带式车辆微动目标建模以及回波信号的仿真
2.2.1 SAR 目标回波信号建模
2.2.2 轮式车辆目标建模
2.2.3 履带式车辆目标建模
2.3 SAR 场景回波信号仿真
2.3.1 SAR 成像基本原理
2.3.2 逆 R-D 算法场景回波信号仿真方法
2.4 杂波抑制的微动目标信号检测
2.5 经验模式分解（EMD）算法的基本原理
2.6 波形熵基本理论
2.7 短时傅里叶变换基本理论
2.8 本章小结
第三章 SAR 图像丛林区域分割
3.1 引言
3.2 SAR 图像丛林区域的分割
3.3 灰度共生矩阵丛林区域纹理描述
3.3.1 SAR 图像丛林区域特性
3.3.2 灰度共生矩阵定义
3.3.3 灰度共生矩阵 Contrast 特征值
3.3.4 不同窗口下的纹理特征图
3.4 基于双窗口纹理特征结合 MRF 分割算法
3.4.1 MRF 图像分割模型
3.4.2 基于双窗口纹理特征的 MRF 分割算法描述
3.4.3. 实验结果分析
3.5 本章小结
第四章 SAR/GMTI 双通道回波信号仿真和特性分析
4.1 引言
4.2 轮式/履带式车辆微动以及在丛林区域的回波特性分析
4.2.1 轮式/履带式车辆回波特性分析
4.2.2 丛林区域回波特性
4.3 双通道的回波信号仿真
4.3.1 双通道轮式/履带式车辆微动目标回波仿真
4.3.2 双通道场景回波仿真
4.3.3 轮式/履带式车辆回波信号与场景回波信号的合成
4.4 本章小结
第五章 SAR/GMTI 轮式/履带式车辆微动信号提取和分离
5.1 引言
5.2 微动目标信号的提取
5.2.1 场景杂波信号 DPCA 抑制
5.2.2 提取存在微动目标信号数据切片
5.3 微动目标信号与场景杂波信号的分离
5.3.1 非理想情况下 DPCA 场景杂波残留
5.3.2 EMD 算法的信号分解
5.4 本章小结
第六章 轮式/履带式车辆微动回波信号特征提取
6.1 引言
6.2 轮式/履带式车辆回波信号时频分析
6.2.1 STFT 变换与 WVD 的时频分析
6.2.2 轮式/履带式车辆回波信号时频分析特征
6.3 特征提取
6.4 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于混合时频分析技术的地震数据噪声压制(英文)[J]. 蔡涵鹏,贺振华,黄德济. Applied Geophysics. 2011(04)
[2]基于邻域统计分布变化分析的UWB SAR隐蔽目标变化检测[J]. 王广学,黄晓涛,周智敏. 电子与信息学报. 2011(01)
[3]基于逆Chirp Scaling算法的合成孔径雷达原始数据仿真[J]. 霍耀,何元桥,张群,宋元鹤. 火力与指挥控制. 2010(04)
[4]微多普勒理论建模与仿真研究[J]. 高红卫,文树梁. 中国电子科学研究院学报. 2008(01)
[5]机载相控阵雷达降维STAP信号处理机的设计[J]. 徐玉芬,肖健华. 现代雷达. 2007(08)
[6]一种新的FOPEN UWBSAR目标检测方法[J]. 方学立,梁甸农,董臻. 系统工程与电子技术. 2005(11)
[7]极化SAR遥感中森林特征的提取[J]. 范立生,高明星,杨健,彭应宁. 电波科学学报. 2005(05)
[8]基于DPCA技术的星载SAR/GMTI处理方法[J]. 孙娜,周荫清,李景文. 电子与信息学报. 2005(10)
[9]一种新的恒虚警处理方法简介[J]. 钱骏. 火控雷达技术. 2005(03)
[10]SAR原始回波信号生成算法的性能比较研究[J]. 韦立登,李绍恩,吴一戎,向茂生. 电子与信息学报. 2005(02)
博士论文
[1]面向对象的PolSAR图像典型地物提取关键技术研究[D]. 李贺.解放军信息工程大学 2012
[2]合成孔径雷达微动目标指示（SAR/MMTI）研究[D]. 邓彬.国防科学技术大学 2011
[3]EMD算法研究及其在信号去噪中的应用[D]. 王婷.哈尔滨工程大学 2010
[4]基于实测数据的雷达成像方法研究[D]. 邢孟道.西安电子科技大学 2002
[5]基于DPCA的机载雷达主杂波自适应抑制技术研究[D]. 薛巍.电子科技大学 2001
硕士论文
[1]SAR轮式/履带式车辆微多普勒建模和特征分析[D]. 骆宇峰.杭州电子科技大学 2013
[2]基于时频分析的信号检测与识别方法研究[D]. 周文涛.电子科技大学 2012
[3]基于时频分析的雷达目标识别技术研究[D]. 俞悦.南京理工大学 2012
[4]双通道SAR振动目标检测与成像方法研究[D]. 陈颍滨.国防科学技术大学 2011
[5]履带式车辆微多普勒效应与特征提取[D]. 黄健.国防科学技术大学 2009
[6]基于纹理特征的星载SAR溢油监测研究[D]. 牛莹.大连海事大学 2009
[7]基于纹理图像分析的路面病害自动检测算法研究[D]. 李娜.南京理工大学 2009
[8]基于分数阶Fourier变换的合成孔径雷达动目标检测方法[D]. 胡海荣.浙江工业大学 2009
[9]EMD时频分析方法的研究与应用[D]. 李卿.华中师范大学 2008
[10]弹载SAR成像算法及运动补偿研究[D]. 杨武涛.电子科技大学 2008
本文编号：3634528
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3634528.html
