基于LabVIEW的SAR成像处理软件开发

发布时间：2017-10-20 04:39

  本文关键词：基于LabVIEW的SAR成像处理软件开发

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【摘要】：合成孔径雷达(SAR)是一种利用脉冲压缩技术和合成孔径技术来获得高分辨率的成像雷达。经过几十年的发展,在经济、科学研究和军事领域都有广阔的应用前景。本文利用可视化的编程语言LabVIEW,开发出一种针对SAR成像处理的软件,可以采用经典的几种成像算法并结合一定的运动补偿方法对SAR的回波数据进行实时成像,并且对成像结果可以进行保存、处理以及可视化分析。利用该款软件能够简便、高效的进行SAR成像的处理,对国内外的SAR发展研究具有重大的意义。本文主要的工作内容如下:首先,对合成孔径雷达的成像机理和成像算法进行相应的研究和分析,以此为成像软件的开发做好理论和算法的准备。在成像机理方面,以条带式正侧视SAR为例,对雷达的工作原理做了详细的阐述,并对距离向分辨率和方位向分辨率做了详细的分析和公式的推导。在成像算法方面,详细阐述了SAR成像软件中相应成像算法的原理,包括距离-多普勒算法、线频调变标算法、距离徙动算法以及SPECAN四种成像算法,依据其原理给出了成像流程图。然后,将上述的几种成像算法进行了对比和分析,总结出它们各自的性能以及适用的条件,以便于用户选取合适的算法进行SAR成像。其次,介绍了SAR成像处理软件的开发平台和设计思想。在开发语言方面,对比分析了传统的SAR成像软件的开发语言,最终确定以LabVIEW作为SAR成像处理软件的开发平台,并对该款软件中用到的LabVIEW编程技术做了详细的介绍。在SAR成像处理软件的设计方面,以SAR的成像机理和成像算法的研究为基础,根据用户需求,分析并确定了SAR成像处理软件的功能需求。依据软件的功能需求,设计出了软件的总体框架,并对用户登录模块、参数设置模块、成像处理模块、图像显示模块以及图像质量评估五大模块分别作出了详细的设计,并给出了设计流程图。最后,利用上述的设计方案,软件的各个功能模块得以成功的实现。以距离-多普勒算法为例,对软件的各个模块的功能进行了详细的展示。实现的功能是可以选取R-D算法、CS算法、距离徙动算法和SPECAN算法四种算法的任意一种,并结合基于惯导和基于回波数据两种运动补偿方法进行数据的处理和成像结果的显示,根据需要能够从基于点目标和基于面目标两个方面进行图像质量的评估。
【关键词】：合成孔径雷达 LabVIEW 成像算法 运动补偿 图像质量评估
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN957.52;TP311.52
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符号对照表11-12
• 缩略语对照表12-16
• 第一章 绪论16-20
• 1.1 论文研究的背景16-18
• 1.1.1 合成孔径雷达简介16-17
• 1.1.2 SAR系统研究现状17-18
• 1.2 论文研究的意义18
• 1.3 本文的主要工作和论文结构18-20
• 第二章 合成孔径雷达成像机理及成像算法20-40
• 2.1 合成孔径雷达成像机理20-27
• 2.1.1 合成孔径雷达工作原理20-21
• 2.1.2 距离向分辨率21-24
• 2.1.3 方位向分辨率24-27
• 2.2 合成孔径雷达成像算法27-37
• 2.2.1 距离-多普勒算法27-29
• 2.2.2 Chirp Scaling算法29-33
• 2.2.3 距离徙动算法33-35
• 2.2.4 SPECAN算法35-37
• 2.3 SAR成像算法比较37-38
• 2.4 本章小结38-40
• 第三章 SAR成像处理软件的开发平台及设计40-64
• 3.1 SAR成像处理软件设计准则40-41
• 3.2 SAR成像处理软件开发语言选择41-43
• 3.2.1 传统的SAR成像开发语言41-42
• 3.2.2 交互数据语言LabVIEW42-43
• 3.3 软件开发平台LabVIEW43-51
• 3.3.1 LabVIEW的程序设计43-47
• 3.3.2 Lab VIEW中调用Matlab语言47-49
• 3.3.3 Lab VIEW视觉开发模块49-51
• 3.4 系统框架和人机交互界面设计51-53
• 3.4.1 总体框架51-52
• 3.4.2 人机交互界面设计52-53
• 3.5 主控软件的功能设计53-62
• 3.5.1 用户登录模块53-54
• 3.5.2 参数设置模块54-57
• 3.5.3 成像处理模块57-59
• 3.5.4 图像显示模块59-60
• 3.5.5 图像质量评估模块60-62
• 3.6 本章小结62-64
• 第四章 SAR成像处理软件的功能实现64-76
• 4.1 用户登录模块功能的实现65-66
• 4.2 主界面模块66-67
• 4.3 软件核心功能的实现67-73
• 4.3.1 参数设置模块67-68
• 4.3.2 成像处理及显示模块68-70
• 4.3.3 图像质量评估模块70-73
• 4.4 软件运行情况及LabVIEW的优势总结73-74
• 4.5 本章小结74-76
• 第五章 总结和展望76-78
• 5.1 论文工作总结76-77
• 5.2 展望77-78
• 参考文献78-80
• 致谢80-82
• 作者简介82-83

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 张刚;杨立波;祝明波;李相平;;弹载SAR大斜视SPECAN成像算法[J];无线电工程;2012年11期

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本文编号：1065298