雷达散射截面的测量与转台成像研究

发布时间：2017-08-08 04:19

  本文关键词：雷达散射截面的测量与转台成像研究

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【摘要】：随着信息技术和电子战的快速发展,隐身武器得到了大规模的使用,这成为现代战争的一个显著的特征,也成为了各军事强国军队现代化的一个重要指标。使用隐身技术的战机可以有效地减少敌方雷达发现自己的距离,成为了首波对敌打击的重要武器。雷达散射截面(RCS)的大小决定了目标隐身性能的高低。军事强国都建立了先进的实验测量系统,开展验证技术研究和隐身性能评估,为了减少目标的RCS,我们如果在隐身武器的设计阶段获得目标的一维、二维和三维微波成像,就可以有针对性的降低隐身武器的RCS。本文的主要内容是:首先介绍了研究背景和意义,介绍了一些国内外著名的测量系统,介绍了RCS的基本理论和RCS测试原理及测试方法,其次介绍了常用的计算目标散射的理论方法,如电磁散射的严格解,数值解和电磁散射的高频近似计算等,然后研究了基于步进频率信号的一维距离像以及进行了目标的一维距离像的测量,并对测量结果进行了分析。最后使用卷积反投影算法和联合代数重建算法这两种算法分别进行了二维转台成像的仿真模拟,并将模拟结果进行了对比分析,简单的介绍了干涉ISAR成像的原理和测量系统。联合代数重建算法(SART)常用于CT图形重建,它是迭代重建算法的一种。当前有很多方法来重建ISAR图像,例如FFT,滤波反投影,超分辨率算法。FFT可以使计算机的负荷很小,计算速度快,但它们仅仅应用在小角度成像中,不能普遍适用。相对于一些解析处理算法,迭代的方法具有重大潜力,能够处理不完整的数据,且能很好的抑制背景噪音。当投影数据采集不完备(如欠采样与有限角)或存在较大噪声时,解析法重建的图像往往达不到要求。这时候以SART为代表的迭代算法就会成为首选。SART算法在1984年被提出,它是对ART算法的改进。本论文首次将其应用于二维转台成像并取得了很好的效果。同时也使用卷积-反投影算法(BP)进行二维转台成像的模拟和仿真,并将仿真结果与联合代数重建算法的进行对比,发现在成像的精度和成像的对比度方面,SART算法具有明显的优势。最后也提出了SART存在的一些不足。
【关键词】：雷达散射截面 一维距离像 二维转台成像 卷积-反投影算法 联合代数重建算法
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【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
• 符号对照表10-11
• 缩略语对照表11-14
• 第一章 绪论14-20
• 1.1 研究背景和意义14-15
• 1.2 RCS测量系统介绍15-16
• 1.3 国内外典型的测试系统16-17
• 1.4 本文的主要工作和安排17-20
• 第二章 雷达散射截面的基本理论20-30
• 2.1 雷达散射截面概念20-22
• 2.2 电磁散射的理论计算22-24
• 2.3 雷达散射截面测量理论24-26
• 2.4 微波成像概述26-28
• 2.4.1 微波成像简介26-27
• 2.4.2 成像基本公式27-28
• 2.5 本章小结28-30
• 第三章 RCS的一维距离像30-36
• 3.1 RCS的测试系统30-32
• 3.2 一维距离像的测试步骤32-33
• 3.3 一维距离像的测量33-35
• 3.4 本章小结35-36
• 第四章 RCS的转台成像36-56
• 4.1 转台二维成像模型36-38
• 4.2 二维成像算法38-43
• 4.2.1 常用算法介绍38-39
• 4.2.2 卷积-反投影算法39-41
• 4.2.3 联合代数重建算法41-43
• 4.3 算法仿真结果和对比43-51
• 4.4 RCS的三维成像介绍51-54
• 4.4.1 干涉ISAR成像基本原理52-53
• 4.4.2 干涉ISAR成像系统介绍53-54
• 4.5 本章小结54-56
• 结束语56-58
• 参考文献58-60
• 致谢60-62
• 作者简介62-63

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 袁莉,刘宏伟,保铮;MUSIC超分辨距离像在雷达目标识别中的问题[J];现代雷达;2005年05期

2 薛明华;王振荣;;反投影重构法在微波成像中的应用[J];现代雷达;1992年06期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 刘承兰;干涉逆合成孔径雷达（InISAR）三维成像技术研究[D];国防科学技术大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 王平;基于距离—多普勒算法的调频连续波SAR成像研究[D];南京理工大学;2008年

2 郭静;微波暗室目标RCS测试方法的研究与试验[D];南京航空航天大学;2008年

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本文编号：638207