高分辨雷达成像及处理方法研究

发布时间：2017-03-31 15:01

  本文关键词：高分辨雷达成像及处理方法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：合成孔径雷达(SAR)是一种具有高分辨率的成像雷达,能够实时地获取大范围的雷达图像,其原理是通过脉冲压缩技术实现距离向高分辨率,利用飞行载体的运动来形成虚拟大孔径天线,从而获得高方位分辨率的雷达图像数据。分辨率大小是衡量SAR系统的一个重要指标,高分辨率代表着更多的地面目标信息,可以对目标进行更加精确地探测和识别。因此高分辨率SAR研究具有极其重要的应用前景。同传统的SAR成像处理技术相比,高分辨率对SAR成像处理技术和运动补偿方法提出了新的要求。本文以此为背景,从提高距离向分辨率和运动补偿两个方面出发,研究了基于宽带合成的距离向高分辨率处理技术和估计天线相位中心误差的自聚焦BP算法,所做的具体工作及创新如下:1、首先介绍了SAR回波模型,介绍了脉冲压缩技术和决定距离向分辨率的因素,分析了宽带合成技术提高距离向分辨率的原理,说明了宽带合成技术能有效地提高距离向分辨率。然后介绍了方位向高分辨率原理和常用的SAR成像算法,最后简要地介绍了误差补偿及自聚焦算法。2、研究了步进频SAR宽带合成方法。首先,介绍了步进频SAR频域宽带合成方法的基本原理。根据宽带合成与距离压缩的先后顺序,将频域宽带合成方法分为先合成后压缩和先压缩后合成两种方式。针对宽带合成方法中的子带重叠误差提出了一种置零叠加的处理方法,详细给出了该方法的原理及处理步骤,并结合仿真实验论证了该置零叠加方法的有效性,并同已有的频域滚降滤波的方法进行了对比,说明了置零叠加方法比频域滚降滤波方法距离向性能更优。然后结合实测数据处理,说明了采用置零叠加处理的宽带合成方法能有效提高距离向分辨率性能。3、研究了一种适用于BP算法的高精度运动误差补偿方法,即估计天线相位中心(APC)误差的自聚焦BP算法。首先分析了相位误差,建立了天线相位中心估计模型,提出了一种适用于BP算法的高精度运动误差补偿方法,在这种方法中,分别利用平均梯度和图像熵作为图像聚焦性能评判准则,采用坐标下降法估计APC误差,然后将校正的APC用于BP成像。由于脉冲的后向投影值不需要存储,因此其存储需求相比传统自聚焦BP算法来说大大降低。
【关键词】：SAR 高分辨率 宽带合成 天线相位中心 自聚焦BP
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN957.52
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 研究背景及意义10
• 1.2 国内外高分辨率SAR成像技术研究现状及发展动态10-14
• 1.3 本文的主要工作及内容安排14-16
• 第二章 SAR高分辨率成像理论16-27
• 2.1 SAR回波模型16-18
• 2.2 距离向高分辨率原理18-20
• 2.2.1 脉冲压缩技术及距离向分辨率的影响因素18-19
• 2.2.2 宽带合成技术提高距离向分辨率的原理19-20
• 2.3 方位向高分辨率原理20-23
• 2.3.1 合成孔径技术20-21
• 2.3.2 多普勒带宽21-22
• 2.3.3 方位向采样率22-23
• 2.4 SAR成像基本算法23-24
• 2.5 误差补偿及自聚焦算法简介24-26
• 2.6 本章小结26-27
• 第三章 步进频SAR宽带合成技术研究27-56
• 3.1 引言27
• 3.2 频域宽带合成算法研究27-54
• 3.2.1 先合成后压缩的宽带合成算法研究28-43
• 3.2.2 先压缩后合成的宽带合成算法研究43-51
• 3.2.3 实测数据处理51-54
• 3.2.4 小结54
• 3.3 本章小结54-56
• 第四章 自聚焦BP算法研究56-69
• 4.1 引言56
• 4.2 相位误差分析56-59
• 4.2.1 相位误差估计模型56-57
• 4.2.2 相位误差空间变化特性57-58
• 4.2.3 天线相位中心估计模型58-59
• 4.3 自聚焦BP算法59-68
• 4.3.1 基于平均梯度最优的自聚焦BP算法60-63
• 4.3.2 基于最小熵的自聚焦BP算法63-66
• 4.3.3 算法比较66-68
• 4.4 本章小结68-69
• 第五章 总结与展望69-71
• 5.1 本文贡献69-70
• 5.2 工作展望70-71
• 致谢71-72
• 参考文献72-76
• 攻硕期间取得的研究成果76-77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 李建阳;常文革;王亮;;一种应用于条带SAR的改进PGA算法[J];现代雷达;2007年08期

  本文关键词：高分辨雷达成像及处理方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：279729