SAR成像与运动补偿方法研究

发布时间：2017-04-11 07:09

  本文关键词：SAR成像与运动补偿方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：作为在距离维与方位维可以同时获得高分辨能力的合成孔径雷达(SAR),在军用和民用的很多领域都被广泛地使用,通常将SAR成像用于场景的扫描或侦测。根据运动平台的不同,可以将SAR分为机载SAR,星载SAR,弹载SAR。本文研究的内容主要包含两个方面:大斜视角情形下的SAR成像问题;SAR成像的运动补偿问题。本文的主要内容如下:1.介绍了线性调频信号和脉冲压缩原理。以正侧视SAR成像模型为例,对SAR成像能同时具有距离维和方位维的高分辨力的原因进行了分析,并介绍了两种基本的SAR成像算法,距离多普勒算法(RD)和线频调算法(CS)。2.对斜视角较大时的SAR成像进行了分析,包括斜视角增大时的距离走动与距离弯曲的影响。对高阶距离弯曲的影响进行了分析,给出了X波段情形下校正三次相位的方法,对大斜视情形下的特殊模型:弹载SAR进行了分析,主要对弹载下降段抛物线模型进行了分析,将SAR沿各方向的速度与加速度进行了分解,并分别对各项的影响进行了研究,给出了各项的校正方法并通过仿真进行了验证。3.SAR运动补偿算法研究,首先对SAR模型运动误差进行了分析,并对最优对比度自聚焦算法(COA)进行了研究,对比了两种常用的搜索算法,进退法和黄金分割法,对搜索效率较高的黄金分割法,改进了其搜索区间由人为设定可能过小的问题,使搜索区间的搜索范围可以自适应。对较长时间的SAR成像提出了子块估计的方法并进行了仿真,最后,通过对实测数据进行多普勒调频率估计并完成SAR成像,证明了算法的有效性。
【关键词】：合成孔径雷达 大斜视角 抛体运动 多普勒调频率估计
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN957.52
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-12
• 1.1 课题研究的背景和意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-10
• 1.2.1 国外研究现状现状9-10
• 1.2.2 国内研究现状10
• 1.3 本文的主要研究内容10-12
• 第2章 SAR成像基本原理及成像方法12-22
• 2.1 线性调频信号与脉冲压缩12-13
• 2.1.1 线性调频信号12-13
• 2.1.2 脉冲压缩原理13
• 2.2 SAR成像几何模型13-14
• 2.3 SAR成像基本原理14-16
• 2.3.1 SAR图像方位维高分辨原理14-15
• 2.3.2 SAR图像质量评价指标15-16
• 2.4 距离多普勒算法16-18
• 2.5 CS算法18-21
• 2.6 本章小结21-22
• 第3章 大斜视角时SAR成像算法22-39
• 3.1 引言22
• 3.2 大斜视角时SAR的成像模型22-25
• 3.3 大斜视角情况下的RD算法25-31
• 3.3.1 一般情况下的大斜视RD算法25-30
• 3.3.2 修正三次相位误差的RD算法30-31
• 3.4 基于已知参数运动下的大斜视成像31-38
• 3.4.1 对平台沿运动方向的加速度补偿32-33
• 3.4.2 对平台沿垂直方向的加速度补偿33-34
• 3.4.3 对平台沿垂直方向速度的补偿34-38
• 3.5 本章小结38-39
• 第4章 SAR成像运动补偿算法研究39-55
• 4.1 引言39
• 4.2 SAR成像产生运动误差的原因39-42
• 4.3 多普勒调频斜率估计42-48
• 4.3.1 对比度最优自聚焦算法42-44
• 4.3.2 基于进退法搜索策略的COA算法44-45
• 4.3.3 基于黄金分割法搜索策略的COA算法45-46
• 4.3.4 改进的黄金分割搜索策略的COA算法46-48
• 4.4 基于方位子孔径的运动补偿处理48-50
• 4.5 结合实测数据的处理与分析50-53
• 4.5.1 结合实测数据处理的流程50-51
• 4.5.2 实测数据处理的结果51-53
• 4.6 本章小结53-55
• 结论55-57
• 参考文献57-61
• 致谢61

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 毕士龙;;自主制导炸弹导引头[J];飞航导弹;1991年07期

2 孟泽;孙合敏;董礼;;线性调频信号仿真及其特性分析[J];舰船电子工程;2009年08期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 李悦丽;弹载合成孔径雷达成像技术研究[D];国防科学技术大学;2008年

2 周鹏;弹载SAR多种工作模式的成像算法研究[D];西安电子科技大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 郑波浪;机载高分辨率合成孔径雷达运动补偿研究[D];中国科学院研究生院（电子学研究所）;2006年

2 李运锋;SAR成像算法及技术研究[D];西安电子科技大学;2010年

3 张倩;无人机载SAR运动补偿和高分辨率成像算法研究[D];电子科技大学;2013年

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本文编号：298573