透视雷达建筑布局多视角成像算法研究

发布时间：2017-06-19 21:15

  本文关键词：透视雷达建筑布局多视角成像算法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：建筑物透视雷达采用合成孔径成像方式,探测成像场景,实现建筑物结构成像。在反恐、侦查、救援和巷战等领域具有极大的应用价值。建筑物透视雷达建筑布局成像技术是当前国内外透视雷达系统在雷达成像领域的研究热点。本文主要针对透视雷达建筑布局成像中如何获取完整建筑布局图像、多层建筑布局图像中墙体位置偏移、多层建筑布局图像中墙体图像强度衰减和在大阵元间距条件下建筑布局图像质量下降等问题。研究了建筑布局成像的探测模式、多层建筑布局多视角成像方法、建筑布局图像优化方法和基于信号域滤波的栅瓣抑制方法等。本文主要开展了以下工作:1、建立了场景探测模型,研究了不同的建筑布局成像探测模式,基于XFDTD电磁仿真软件获得了仿真数据,结合实测数据论证了采用多视角多通道探测模式的正确性和有效性。2、针对建筑物透视雷达成像中,由于相对介电常数较高的建筑材料引起电磁波在墙体中传播方向和传播速度的较大改变,导致墙体图像位置偏移和前后墙体图像强度不一致的问题,提出了多层建筑布局相位补偿算法和幅度补偿算法。该算法能有效地矫正墙体图像位置,极大增强后墙图像的强度。3、针对建筑布局图像中存在的墙体多径回波干扰、杂波斑点以及墙体图像不均匀等问题,研究了基于灰度线性变换的图像优化算法和基于频率域滤波的图像优化算法,结合两种方法能明显提高建筑布局图像质量。4、针对大阵元间距的阵列布局下,栅瓣引起建筑布局图像质量严重下降的问题,提出了基于信号域滤波的栅瓣抑制方法,利用成像后墙体图像区域的低频特性和栅瓣图像区域的高频特性,设计了低通滤波器实现滤波。该算法能有效抑制栅瓣对图像质量的影响,提高建筑布局图像质量。本文针对建筑物透视雷达多层建筑布局成像技术展开研究,从探测模式论证到最终获得反应真实场景的建筑布局图像,提出的相关算法经过仿真、实测数据验证,对工程实践具有重要的指导意义,也为墙后隐蔽目标探测奠定了基础。
【关键词】：建筑物透视雷达探测模式 建筑布局成像 图像优化 栅瓣抑制
【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 研究背景与研究意义10-11
• 1.2 国内外研究动态11-15
• 1.2.1 透视雷达探测模式11-12
• 1.2.2 建筑布局成像研究12-14
• 1.2.3 建筑布局图像优化研究14-15
• 1.3 本文的主要工作15-17
• 第二章 多层建筑布局成像探测系统17-36
• 2.1 XFDTD系统建模18-19
• 2.2 实测场景和系统19-21
• 2.3 建筑布局成像的探测模式21-34
• 2.3.1 单视角单通道探测21-25
• 2.3.2 多视角单通道探测25-28
• 2.3.3 单视角多斜视角探测28-30
• 2.3.4 多视角多通道探测30-34
• 2.4 结论34-35
• 2.5 本章小结35-36
• 第三章 多层建筑布局多视角成像方法36-50
• 3.1 问题描述36
• 3.2 成像模型36-37
• 3.3 多层建筑布局相位补偿算法37-40
• 3.3.1 算法描述37
• 3.3.2 算法步骤37-40
• 3.3.2.1 墙体位置检测38-39
• 3.3.2.2 墙体偏移矫正39-40
• 3.4 多层建筑布局幅度补偿算法40
• 3.5 仿真验证40-45
• 3.6 实测数据处理45-46
• 3.7 结论46
• 3.8 多层建筑布局图像的应用46-49
• 3.9 本章小结49-50
• 第四章 多层建筑布局图像优化方法50-72
• 4.1 基于灰度线性变换的图像优化算法50-56
• 4.1.1 算法内容50-51
• 4.1.2 仿真验证51-53
• 4.1.3 实测数据处理53-56
• 4.1.4 结论56
• 4.2 基于频域滤波的图像优化算法56-60
• 4.2.1 算法内容56-57
• 4.2.2 仿真验证57-59
• 4.2.3 实测数据处理59-60
• 4.2.4 结论60
• 4.3 两种多层建筑布局图像优化算法综合运用60-63
• 4.3.1 先灰度线性变换后频率域滤波61-63
• 4.3.1.1 仿真结果61-62
• 4.3.1.2 实测数据处理62-63
• 4.4 基于信号域滤波的栅瓣抑制算法63-71
• 4.4.1 算法内容63-64
• 4.4.2 仿真验证64-67
• 4.4.2.1 仿真结果64-66
• 4.4.2.2 频率分布影响因素66-67
• 4.4.3 实测数据处理67-70
• 4.4.3.1 实验结果67-69
• 4.4.3.2 频率分布影响因素69-70
• 4.4.4 结论70-71
• 4.5 本章小结71-72
• 第五章 结束语72-74
• 5.1 全文总结72-73
• 5.2 工作展望73-74
• 致谢74-75
• 参考文献75-79
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果79-80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 罗建宝;蒋留兵;彭亚红;徐婷;;一种超宽带穿墙雷达多视角成像融合算法[J];桂林电子科技大学学报;2011年06期

  本文关键词：透视雷达建筑布局多视角成像算法研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：463795