基于波数域的圆周SAR三维成像算法研究

发布时间：2017-09-20 06:42

  本文关键词：基于波数域的圆周SAR三维成像算法研究

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【摘要】：传统的直线SAR由于雷达平台是直线运动,使得目标场景成像后的空间域频谱局限为扇形,而圆周SAR(CSAR)是一种新兴的三维SAR成像系统,雷达平台在某一高度面上绕着地面目标场景中心作匀速圆周运动,由于其特殊的运动轨迹,使得它不仅可以实现对目标的三维成像,还将成像后的空间频率谱拓宽为一个中空的圆环,提高了其成像分辨率。基于以上这些优点,圆周SAR已经被广泛地应用到了植被检测、军事、气象以及农作物等领域,因此,越来越多的研究人员开始关注圆周SAR的研究。论文主要对圆周SAR的成像仿真技术进行探讨,并通过设置目标场景实现成像来验证算法的可行性,丰富了圆周SAR三维成像系统理论,主要工作如下:(1)建立了圆周SAR系统的几何模型,仿真目标回波信号,分别从直观上以及理论上论证了圆周SAR的高度向分辨能力;借助模糊函数,推导出圆周SAR的水平向分辨率以及高度向分辨率的公式,分析了影响其分辨率大小的因素,为后续的波数域成像算法奠定了理论基础。(2)借助傅里叶变换原理引入波数域的概念,先给出算法的总体框架,然后将接收机获得的回波数据聚焦到地平面进行二维成像,对于每个高度面上的点目标分别乘上其对应的高度因子,获得每个高度面上的二维成像结果,再利用切片技术即可实现三维成像。(3)利用上述的算法分别对三个目标场景进行仿真,获取目标的成像结果,不仅验证了算法的可行性,同时也论证了圆周SAR具有高度向的分辨能力。分析了圆周SAR相比直线SAR的成像结果分辨率的优势,同时分析成像结果的空间频谱。总之,本文对圆周SAR三维成像算法进行了分析,并通过目标成像的仿真来验证算法的可行性。
【关键词】：CSAR 波数域 三维成像
【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
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义9-10
• 1.2 国内外研究现状及分析10-16
• 1.2.1 国外圆周SAR成像技术的算法研究现状10-13
• 1.2.2 国内圆周SAR成像技术的算法研究现状13-15
• 1.2.3 研究现状分析15-16
• 1.3 主要研究内容及论文结构16-17
• 第2章 圆周SAR的基础理论17-27
• 2.1 引言17
• 2.2 圆周SAR信号模型及分析17-18
• 2.3 圆周SAR系统分辨率分析18-25
• 2.3.1 圆周SAR具有高度向分辨能力18-21
• 2.3.2 圆周SAR水平高度向分辨率分析21-25
• 2.4 圆周SAR的旁瓣抑制25-26
• 2.5 本章小结26-27
• 第3章 基于波数域的圆周SAR三维成像算法27-38
• 3.1 引言27
• 3.2 空间域与波数域27-29
• 3.3 基于波数域的圆周SAR三维成像信号处理29-37
• 3.3.1 总体框架29-30
• 3.3.2 回波信号预处理30-34
• 3.3.3 圆周SAR信号地平面二维成像34-36
• 3.3.4 二维平面的层析成像36-37
• 3.4 本章小结37-38
• 第4章 圆周SAR成像的结果与分析38-52
• 4.1 引言38
• 4.2 目标场景的仿真模拟38-39
• 4.3 回波数据的仿真39-42
• 4.4 成像过程及结果分析42-50
• 4.5 本章小结50-52
• 结论52-54
• 参考文献54-60
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果60-62
• 致谢62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 苏志刚,彭应宁,王秀坛;曲线合成孔径雷达中散射点三维特征提取方法[J];清华大学学报(自然科学版);2005年07期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 张祥坤;高分辨率圆迹合成孔径雷达成像机理及方法研究[D];中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心）;2007年

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本文编号：886510