复杂运动目标的ISAR成像方法研究

发布时间：2017-10-31 22:01

  本文关键词：复杂运动目标的ISAR成像方法研究

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【摘要】：逆合成孔径雷达(ISAR)是基于合成孔径雷达技术而形成的一种主动式微波成像雷达系统,研发该雷达是为了对空间运动物进行清晰成像,它是雷达成像的一个主要发展趋势。对于存在复杂运动(高速自旋、非匀速转动、进动等)的目标,采用距离多普勒成像算法甚至距离瞬时多普勒算法(RID)都无法获取高质量的ISAR像,需要研究目标复杂运动时的成像方式。对目标物在成像时间内回波信号特征展开探讨,分析适应复杂运动物的成像方法对目标识别具有重要意义。本论文研究了高动态目标的ISAR成像方法,推导出高动态运动目标回波的一般形式,以线性调频信号,基于现已存在的算法,对回波信号予以脉冲压缩处理,进而获得分辨率比较高的距离像,同时以实际物体为仿真建模对象,基于电磁散射特性建立模型,通过仿真成像图片与预设模型的比对分析成像效果,以期实现成像算法能够在工程中应用。本文的研究内容如下:1、高动态目标成像数学模型介绍了ISAR成像的基本原理,讨论了非合作目标ISAR成像的关键技术和主要方式。按照数值模拟方法的一般过程推导出雷达回波信号的一般形式,结合高速运动目标的特点建立了高动态目标的回波信号模型。2、高动态目标回波信号处理算法探讨就复杂运动物对ISAR成像的具体影响机制进行了分析,通过消除距离走动和弯曲影响,得到了适合于高动态目标的改进RDA算法,并采用该算法对高速运动目标进行仿真计算,模拟其宽带回波,目标的仿真处理所得到的良好成像,结果表明该方法有效。3、高动态目标电磁仿真模拟研究利用CATIA建模软件和HYPERMESH网格划分软件建立了超高音速弹头模型,得到适用于电磁仿真计算的模型,采用多层快速多极子算法进行静态仿真计算,在5.85GHz和12.4GHz两个频率条件下观测到向后远区RCS结果,得到超高声速目标静态向后散射信息,尔后借助时空变换以及电磁场变换,成功获取动态目标的散射信息。
【关键词】：ISAR成像 高动态目标 回波模型 RDA算法 电磁仿真
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN957.52
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 研究背景与意义10-11
• 1.2 高动态目标ISAR成像研究进展11-14
• 1.2.1 高分辨雷达发展情况11-13
• 1.2.2 ISAR成像技术发展概况13-14
• 1.3 本文的主要贡献与创新14-15
• 1.4 本论文的结构安排15-16
• 第二章 高动态目标成像数学模型16-25
• 2.1 ISAR成像原理16-18
• 2.2 ISAR成像技术18-21
• 2.2.1 平动补偿18-19
• 2.2.2 越距离单元走动校正19
• 2.2.3 成像处理算法19-21
• 2.3 雷达信号回波一般形式21-22
• 2.4 高动态目标的回波模型22-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第三章 高动态目标回波信号处理算法研究25-44
• 3.1 复杂运动目标对ISAR成像的影响25-31
• 3.2 RDA算法原理31-35
• 3.3 RDA算法改进35-38
• 3.4 仿真结果分析38-43
• 3.5 本章小结43-44
• 第四章 高动态目标电磁仿真模拟研究44-58
• 4.1 超高声速目标模型的建立44-49
• 4.1.1 锥体几何尺寸44-45
• 4.1.2 建模过程45-47
• 4.1.3 网格剖分47-49
• 4.2 静态目标电磁散射特性计算49-53
• 4.2.1 多层快速多极子算法49-50
• 4.2.2 FEKO静态仿真50-53
• 4.3 高动态目标电磁散射计算53-57
• 4.3.1 坐标变换及处理53-54
• 4.3.2 仿真计算54-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第五章 全文总结与展望58-60
• 5.1 全文总结58
• 5.2 后续工作展望58-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-64
• 攻读硕士学位期间取得的成果64-65
• 附录65-78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 宁超;耿旭朴;王超;黄培康;;高速运动目标宽带雷达回波频域模拟及分析[J];雷达学报;2014年02期

2 陈秀伟;张云华;张祥坤;谢晓春;;高速运动目标ISAR回波的基带模拟[J];系统仿真学报;2012年02期

3 陈晓栋;;美国海基X波段雷达发展现状[J];现代雷达;2011年06期

4 王根原;保铮;;逆合成孔径雷达运动补偿中包络对齐的新方法[J];电子学报;1998年06期

5 保铮,邓文彪,杨军;ISAR成像处理中的一种运动补偿方法[J];电子学报;1992年06期

6 邬小青,朱兆达;同时运动补偿和雷达成象[J];电子学报;1991年01期

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 吴亮;复杂运动目标ISAR成像技术研究[D];国防科学技术大学;2012年

2 胡杰民;复杂运动目标高分辨雷达成像技术研究[D];国防科学技术大学;2010年

3 张焕颖;高速运动目标ISAR成像方法研究[D];西安电子科技大学;2007年

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本文编号：1123922