单通道超材料孔径雷达成像算法研究
发布时间：2020-12-06 19:22
随着信息技术与新军事革命的蓬勃发展,使用各类智能化、无人化作战武器是未来战场发展趋势。具备对复杂外界环境的快速、准确、精细感知能力是智能化作战单元工作的必要条件,依靠各类传感器对周围环境实现精确感知是其得以正常工作的核心前提,因此研究小型化、轻量化,同时具备全天候、全天时等各类复杂环境下对周围环境准确感知能力的传感器具有重要意义。结合超材料孔径天线的三维场景高分辨成像能力以及轻便灵活的系统构成,将来用作无人平台成像传感器具有明显优势。本论文紧紧围绕超材料孔径成像雷达这一前沿研究课题,对该新颖体制雷达三维成像感知中所面临的系统测量模式数受限、成像重建复杂度高以及成像效率低等若干问题进行了深入研究,主要研究工作可概括为以下几个方面:（1）研究了超材料孔径天线随机辐射场自由度评价问题。超材料孔径天线的各项系统参数的优化设计需要对应的评价指标来与系统后端场景成像分辨性能相匹配。针对目前尚无对超材料孔径天线辐射场自由度评价指标的问题,本文提出了使用超材料孔径天线辐射场测量矩阵相关矩阵的一阶统计量与二阶统计量进行联合约束的评价指标,并且通过成像重建相变图在测量矩阵相关特性与成像分辨性能之间建立了对...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１各类智能化无人作战平台??
已知发射信号波形信息进行关联处理，得出对场景目标散射信息进行反演实现超分??辨的理论依据，两个研究团队虽从不同角度进行推导，都得出了微波关联技术可以??对静止目标实现超分辨成像的结论，图１．３为微波关联成像原理示意图。??对于随机辐射场源构造研究，中科大和与国防科大的研宄团队Ｗ２ｈ２７］采用多通??道阵列天线发射随机调频、调相的方式产生随机辐射场，电磁波从辐射天线孔径面??传播到成像场景空间，在成像目标处产生时空起伏的随机辐射场；在２０１４年，西??安电子科技大学研宄团队［３３’３？将压缩感知（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ?Ｓｅｎｓｉｎｇ，?ＣＳ）理论引入到微??波关联成像技术，提出了稀疏多通道的随机辐射源构型，采用发射通道随机辐射，??发射信号非相干叠加形式，实现了随机辐射场的构造。２０１５年，西安电子科技大??学１Ｗ研宄团队采用两维矩形相控阵雷达天线，通过移相器产生对不同天线子阵赋加??的随机相位调制
究团队对距离发射天线孔径面１００米处点目标进行１０倍超分辨成像，实验结果取??得成功，并对微波凝视关联成像的理论成像模型进行了验证［２２］，实验场景、成像系??统平台，成像结果如图１．４所示。随后在２０１５年，国防科技大学研宄人员为灵??活的对发射信号频率、相位、幅度的同步调制，研制了使用宽带收发天线的多通道??阵列雷达来产生空时随机辐射场，并且利用角反射器目标进行了外场实测成像仿真??验证，实验结果同样验证了随机辐射场概念的准确性、超分辨的稀疏恢复算法的有??效性，以及瑞利限内目标的超分辨成像能力，实验原理样机与实测成像结果如图１．５??所示。西安电子科大学［３５］的研宄人员通过构造通过对两维相控阵天线进行随机调相??的方式来产生随机辐射场，然后利用稀疏恢复超分辨算法对典型稀疏目标场景进行??６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]“智能+”概念及其在无人作战系统论证中的应用[J]. 马瑾,穆歌,舒正平,张富雪. 装甲兵工程学院学报. 2018(05)
[2]太赫兹孔径编码成像分辨性能研究[J]. 陈硕,罗成高,邓彬,秦玉亮,王宏强,庄钊文. 雷达学报. 2018(01)
[3]太赫兹孔径编码成像研究综述[J]. 邓彬,陈硕,罗成高,秦玉亮,王宏强,黎湘. 红外与毫米波学报. 2017(03)
[4]雷达关联成像中的阵元位置误差分析[J]. 徐先武,程永强,秦玉亮,周小利. 现代雷达. 2016(03)
[5]一种微波关联成像的新方法[J]. 陈建平,朱文贵,张刚. 海军航空工程学院学报. 2012(02)
博士论文
[1]基于压缩感知的微波成像研究[D]. 周天益.浙江大学 2018
[2]基于浮空平台的微波凝视关联成像若干关键问题研究[D]. 田超.中国科学技术大学 2018
[3]频率选择超构表面理论及其在孔径成像系统中的应用研究[D]. 寇娜.西安电子科技大学 2018
[4]基于耦合模理论的全介质高品质因数谐振结构的研究[D]. 陈晚.哈尔滨工业大学 2017
[5]基于稀疏性的微波关联成像理论与方法[D]. 周小利.国防科学技术大学 2017
[6]运动目标微波关联成像技术研究[D]. 查国峰.国防科学技术大学 2016
[7]主动毫米波安检成像算法及系统研究[D]. 任百玲.北京理工大学 2014
[8]雷达关联成像技术研究[D]. 李东泽.国防科学技术大学 2014
[9]高分辨ISAR成像新方法研究[D]. 刘红超.西安电子科技大学 2014
[10]微波凝视关联成像的信息处理方法与仿真[D]. 何学智.中国科学技术大学 2013
硕士论文
[1]雷达前视成像方法研究[D]. 穆佳.西安电子科技大学 2018
[2]基于多机协同作战模式下的无人平台设计[D]. 雷明远.中北大学 2018
[3]运动目标微波关联稀疏成像技术研究[D]. 罗春生.中国科学技术大学 2016
[4]基于压缩感知的微波凝视成像算法研究[D]. 伊孟磊.西安电子科技大学 2014
[5]基于压缩感知的微波成像雷达空时随机辐射场设计[D]. 邵自力.西安电子科技大学 2014
[6]基于时空随机辐射场的微波凝视成像新方法及其辐射源特性研究[D]. 周海飞.中国科学技术大学 2011
本文编号：2901903
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１各类智能化无人作战平台??
已知发射信号波形信息进行关联处理，得出对场景目标散射信息进行反演实现超分??辨的理论依据，两个研究团队虽从不同角度进行推导，都得出了微波关联技术可以??对静止目标实现超分辨成像的结论，图１．３为微波关联成像原理示意图。??对于随机辐射场源构造研究，中科大和与国防科大的研宄团队Ｗ２ｈ２７］采用多通??道阵列天线发射随机调频、调相的方式产生随机辐射场，电磁波从辐射天线孔径面??传播到成像场景空间，在成像目标处产生时空起伏的随机辐射场；在２０１４年，西??安电子科技大学研宄团队［３３’３？将压缩感知（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ?Ｓｅｎｓｉｎｇ，?ＣＳ）理论引入到微??波关联成像技术，提出了稀疏多通道的随机辐射源构型，采用发射通道随机辐射，??发射信号非相干叠加形式，实现了随机辐射场的构造。２０１５年，西安电子科技大??学１Ｗ研宄团队采用两维矩形相控阵雷达天线，通过移相器产生对不同天线子阵赋加??的随机相位调制
究团队对距离发射天线孔径面１００米处点目标进行１０倍超分辨成像，实验结果取??得成功，并对微波凝视关联成像的理论成像模型进行了验证［２２］，实验场景、成像系??统平台，成像结果如图１．４所示。随后在２０１５年，国防科技大学研宄人员为灵??活的对发射信号频率、相位、幅度的同步调制，研制了使用宽带收发天线的多通道??阵列雷达来产生空时随机辐射场，并且利用角反射器目标进行了外场实测成像仿真??验证，实验结果同样验证了随机辐射场概念的准确性、超分辨的稀疏恢复算法的有??效性，以及瑞利限内目标的超分辨成像能力，实验原理样机与实测成像结果如图１．５??所示。西安电子科大学［３５］的研宄人员通过构造通过对两维相控阵天线进行随机调相??的方式来产生随机辐射场，然后利用稀疏恢复超分辨算法对典型稀疏目标场景进行??６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]“智能+”概念及其在无人作战系统论证中的应用[J]. 马瑾,穆歌,舒正平,张富雪. 装甲兵工程学院学报. 2018(05)
[2]太赫兹孔径编码成像分辨性能研究[J]. 陈硕,罗成高,邓彬,秦玉亮,王宏强,庄钊文. 雷达学报. 2018(01)
[3]太赫兹孔径编码成像研究综述[J]. 邓彬,陈硕,罗成高,秦玉亮,王宏强,黎湘. 红外与毫米波学报. 2017(03)
[4]雷达关联成像中的阵元位置误差分析[J]. 徐先武,程永强,秦玉亮,周小利. 现代雷达. 2016(03)
[5]一种微波关联成像的新方法[J]. 陈建平,朱文贵,张刚. 海军航空工程学院学报. 2012(02)
博士论文
[1]基于压缩感知的微波成像研究[D]. 周天益.浙江大学 2018
[2]基于浮空平台的微波凝视关联成像若干关键问题研究[D]. 田超.中国科学技术大学 2018
[3]频率选择超构表面理论及其在孔径成像系统中的应用研究[D]. 寇娜.西安电子科技大学 2018
[4]基于耦合模理论的全介质高品质因数谐振结构的研究[D]. 陈晚.哈尔滨工业大学 2017
[5]基于稀疏性的微波关联成像理论与方法[D]. 周小利.国防科学技术大学 2017
[6]运动目标微波关联成像技术研究[D]. 查国峰.国防科学技术大学 2016
[7]主动毫米波安检成像算法及系统研究[D]. 任百玲.北京理工大学 2014
[8]雷达关联成像技术研究[D]. 李东泽.国防科学技术大学 2014
[9]高分辨ISAR成像新方法研究[D]. 刘红超.西安电子科技大学 2014
[10]微波凝视关联成像的信息处理方法与仿真[D]. 何学智.中国科学技术大学 2013
硕士论文
[1]雷达前视成像方法研究[D]. 穆佳.西安电子科技大学 2018
[2]基于多机协同作战模式下的无人平台设计[D]. 雷明远.中北大学 2018
[3]运动目标微波关联稀疏成像技术研究[D]. 罗春生.中国科学技术大学 2016
[4]基于压缩感知的微波凝视成像算法研究[D]. 伊孟磊.西安电子科技大学 2014
[5]基于压缩感知的微波成像雷达空时随机辐射场设计[D]. 邵自力.西安电子科技大学 2014
[6]基于时空随机辐射场的微波凝视成像新方法及其辐射源特性研究[D]. 周海飞.中国科学技术大学 2011
本文编号：2901903
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/2901903.html
