机载SAR三维目标成像理论及仿真技术研究

发布时间：2017-04-09 08:03

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【摘要】：机载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)作为高分辨率的二维成像雷达,利用微波遥感技术,能够全天时、全天候工作,在军事、民用方面有着广泛的应用前景。基于SAR的自动目标识别(Automatic Target Recognition,ATR)技术是提升SAR信息获取能力的关键问题。但由于客观条件的限制,通过SAR实测数据得到的观测对象非常有限,因此采用SAR图像仿真成像技术获得待测目标在不同场景下的大量SAR图像数据,具有十分重要的实用价值。因此,本文主要研究了三维目标的SAR仿真成像理论及其仿真实现。本文的研究内容具体如下:首先,介绍了合成孔径雷达系统的理论模型,讨论了SAR成像的高分辨率原理,详细阐述了距离多普勒算法对回波信号进行处理的过程,并通过计算机仿真对静止点目标进行了成像。然后,在分析SAR成像原理的基础上,建立了机载SAR三维目标成像的几何模型。针对新添加的高度维,对其成像的目标模型和距离模型进行了详细的讨论;提出一种基于目标剖面图的目标导入机制来缓解因目标数据太大导致成像时间过长和因视线角不同导致目标反射图像不同等问题,并通过对立方体和自旋转立方体进行仿真成像对其加以验证。最后,构建了平动和微动三维目标的SAR回波信号模型,分析了运动三维目标SAR成像的特点,并对其仿真成像结果进行分析。
【关键词】：合成孔径雷达 三维目标 目标导入机制 立方体 运动三维目标
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN957.52
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 课题研究的背景及意义9-10
• 1.2 合成孔径雷达系统的发展历程10-11
• 1.3 三维SAR成像发展概况11-12
• 1.4 SAR仿真技术研究现状12
• 1.5 本文主要内容和章节安排12-14
• 第2章 合成孔径雷达成像原理14-26
• 2.1 引言14
• 2.2 合成孔径雷达成像系统14-18
• 2.2.1 合成孔径雷达成像系统的理论模型14-15
• 2.2.2 合成孔径雷达成像系统的几何模型15-16
• 2.2.3 静止目标回波信号的数学模型16-18
• 2.3 合成孔径雷达成像原理18-21
• 2.3.1 距离向分辨率18-19
• 2.3.2 方位向分辨率19-21
• 2.4 距离多普勒算法21-25
• 2.4.1 距离压缩22-23
• 2.4.2 距离徙动校正23-24
• 2.4.3 方位压缩24
• 2.4.4 仿真成像24-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第3章 三维目标SAR成像仿真26-43
• 3.1 引言26
• 3.2 三维目标成像仿真26-35
• 3.2.1 三维目标成像系统建模26-28
• 3.2.2 三维目标模型28-29
• 3.2.3 三维目标回波模型29-30
• 3.2.4 仿真参数的设定30-33
• 3.2.5 仿真实验结果及分析33-35
• 3.3 立方体成像仿真35-38
• 3.3.1 立方体目标建模35-37
• 3.3.2 仿真实验结果及分析37-38
• 3.4 自旋转立方体成像仿真38-42
• 3.4.1 自旋转立方体目标建模38-41
• 3.4.2 仿真实验结果及分析41-42
• 3.5 本章小结42-43
• 第4章 运动三维目标SAR成像仿真43-57
• 4.1 引言43
• 4.2 平动三维目标成像仿真43-50
• 4.2.1 平动三维目标的回波信号模型43-45
• 4.2.2 三维目标平动对SAR成像的影响45-49
• 4.2.3 仿真实验结果及分析49-50
• 4.3 微动三维目标成像仿真50-56
• 4.3.1 转动三维目标建模50-53
• 4.3.2 振动三维目标建模53-54
• 4.3.3 仿真实验结果及分析54-56
• 4.4 本章小结56-57
• 结论57-59
• 参考文献59-62
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果62-63
• 致谢63-64
• 作者简介64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 吴子斌;朱宇涛;粟毅;李禹;宋晓骥;;用于机载线阵三维SAR成像的MIMO阵列构型设计[J];电子与信息学报;2013年11期

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本文编号：294783