机载双基地SAR同步技术与成像研究

发布时间：2017-05-15 15:00

  本文关键词：机载双基地SAR同步技术与成像研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：二十世纪80年代至今,双基地合成孔径雷达(Bistatic Synthetic Aperture Radar,BiSAR)一直是世界成像雷达技术的研究热点。与传统的单基地SAR相比,双基地SAR的收发分置使得其具备获取信息丰富、反隐身能力以及抗干扰性能好等特点。然而,其收发分置的系统结构也使得双基地SAR系统面临新的技术难题,其中最大的难点之一是系统同步技术,包括:空间同步、时间同步和频率同步。本文将重点分析空间同步相关问题,主要工作包括:1.通过分析机载双基地SAR平飞/斜飞成像模式,讨论了该模式下双基地SAR多普勒参数、合成孔径长度及方位向分辨率等成像特性参数;通过机载双基地SAR雷达方程,建立天线指向误差模型,并仿真分析了天线指向误差对双基地SAR合天线方向图的影响。2.忽略距离向天线指向误差,讨论方位向天线指向误差对回波幅度的影响。仿真方位向指向误差对成像的影响,得到双基地SAR回波多普勒中心与天线指向误差的函数关系;针对天线方向图函数,提出基于曲线拟合逼近的多普勒中心估计方法。3.利用回波多普勒中心与天线指向误差的函数关系,提出基于子孔径多普勒中心估计的空间同步算法。本算法通过估计回波的多普勒中心,得到方位向天线指向误差,从而实现实时的天线指向误差校正。考虑实时校正,故需要通过子孔径回波估计多普勒中心频率。讨论子孔径长度的选取,在均匀场景下,0.3sL即能满足估计精度的需求;在非均匀场景下,需要对数据进行均匀化处理,数据长度也需要加大到0.5sL才能满足估计精度的需求,同时仿真验证了算法的正确性。4.提出基于天线指向误差幅度校正的BP算法。通过分段估计回波信号的多普勒中心,得到天线指向误差函数,并通过误差函数得出幅度校正函数。BP成像过程中,在累积曲线信号相干叠加过程中加入相应幅度校正值,校正因天线指向误差带来的回波幅度下降,从而提高成像质量。
【关键词】：机载双基地SAR 天线指向误差 多普勒中心估计 空间同步 BP算法
【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10-17
• 1.1 研究背景及意义10-12
• 1.2 国内外研究动态12-15
• 1.2.1 研究动态12-14
• 1.2.2 存在的问题与发展趋势14-15
• 1.3 本文工作及内容安排15-17
• 第二章 机载双基地SAR基本理论17-30
• 2.1 机载双基地SAR回波模型17-19
• 2.1.1 机载双基地SAR几何模型17-18
• 2.1.2 机载双基地SAR回波模型18-19
• 2.2 机载双基地SAR分辨率特性19-20
• 2.3 平飞/斜飞成像模式20-23
• 2.3.1 几何关系20
• 2.3.2 方位向分辨力20-23
• 2.4 天线指向误差分析23-29
• 2.4.1 机载双基地SAR雷达方程24-25
• 2.4.2 天线指向误差模型25-29
• 2.5 本章小结29-30
• 第三章 基于回波的空间同步分析30-61
• 3.1 方位向天线指向误差对成像影响30-32
• 3.2 点目标回波的空间同步分析32-43
• 3.2.1 时域点目标回波分析32-35
• 3.2.2 频域点目标回波分析35-40
• 3.2.3 基于统计的点目标回波分析40-43
• 3.3 面目标回波的空间同步分析43-60
• 3.3.1 时域面目标回波分析44-48
• 3.3.2 频域面目标回波分析48-58
• 3.3.3 基于统计的面目标回波分析58-60
• 3.4 本章小结60-61
• 第四章 基于子孔径多普勒中心估计的空间同步算法61-74
• 4.1 子孔径长度选取61-70
• 4.1.1 均匀场景下子孔径长度选取61-66
• 4.1.2 非均匀场景下子孔径长度选取66-70
• 4.2 算法设计70-73
• 4.2.1 算法流程描述70-71
• 4.2.2 算法仿真分析71-73
• 4.3 本章小结73-74
• 第五章 基于天线指向误差幅度校正的BP算法74-84
• 5.1 Back-Projection（BP）算法74-76
• 5.1.1 算法原理74-75
• 5.1.2 算法流程75-76
• 5.2 天线指向误差校正的必要性76-77
• 5.3 基于天线指向误差幅度校正的BP算法77-83
• 5.3.1 算法流程78-79
• 5.3.2 仿真实验79-83
• 5.4 本章小结83-84
• 第六章 总结与展望84-86
• 6.1 论文总结84-85
• 6.2 前景展望85-86
• 致谢86-87
• 参考文献87-90

【参考文献】

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1 宁宇;机载双站SAR运动误差分析与仿真[D];电子科技大学;2006年

  本文关键词：机载双基地SAR同步技术与成像研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：368056