基于静目标的雷达关联成像方法研究

发布时间：2017-11-07 17:16

本文关键词：基于静目标的雷达关联成像方法研究

【摘要】：由于传统的SAR成像模型是侧视的,并且必须通过雷达与目标的相对运动才能收集到回波中加载的目标差异性信息。当对静目标成像机制进行分析后,除实孔径技术外,还可以利用馈源的偏焦,实现焦平面静目标成像,这种成像方法利用光学透镜的原理,方位分辨能力差,不适合远距离成像。因此,基于对光学系统中光场强度关联的研究,我们构造了一种与“鬼”成像原理类似的雷达关联成像模型。该机制能够呈现出高质量的图像反演结果。首先,利用阵列信号的排布,增加回波中目标物的信息,建立了一种新的有源毫米波空域关联成像模型。其成像分辨率与阵列尺寸、阵元间距包括对目距离有很大关系。利用上述参数的更改,讨论不同情况下成像质量的优劣并建立成像系统分辨率的理论表达式,仿真实验通过目标点图像及响应等高线进行了分析。其次,从电磁场的角度对成像的物理过程进行分析,构造了详细的入射、反射场的积分模型。通过矩阵的离散化表达,结合接收信号、辐射场矩阵以及目标特性函数建立参数化模型,从数学角度进行了秩、向量、相关性以及解的分析。并利用直接关联方法和最优化求解方法,分别基于不同信噪比,对目标进行反演,对比不同求解算法对噪声条件下目标的重构情况。最后,由理论分析及仿真实验得出了两种提高辐射场随机性的方法。第一种方法利用施密特正交化对辐射场矩阵进行处理,提出了一种优于现有算法的正交方法。该方法将第一行向量分别与其他行进行正交,正交后所得矩阵再与第三行向量进行正交,以此类推,最后将每一次正交所得的对应行向量存储于矩阵中,构成辐射场向量矩阵。第二种方法通过阵元排布形式的改变提高辐射场随机性。分别构建对称模型、随机模型以及绕轴转动模型并基于三种模型研究了以下两个问题:(1)发射矩阵所包含的信号矩阵和延迟矩阵的具体形式,不同阵元排布对应的发射矩阵形式及回波模型;(2)转动角度以及脉冲采样次数对成像结果清晰程度的影响。仿真实验表明:通过正交方法及阵元排布形式的改变,能有效改善辐射场的随机特性,大大提高成像质量。
【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

【参考文献】

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