激光距离多普勒像及ISAL成像
发布时间：2021-01-03 18:22
随着激光器的发展,激光成像逐渐成为成像技术的主流。由于激光波长较微波短,因此可以带来更高的图像分辨率。本文详细介绍了激光雷达成像中的距离像,距离多普勒像以及逆合成孔径激光雷达像成像原理,对窄脉冲和宽带体制下的距离像,距离多普勒像展开了仿真与分析,利用GPU并行技术对逆合成孔径激光雷达成像进行了加速,讨论了不同粗糙度,不同入射角下的目标ISAL像,主要工作内容如下:1.介绍了目标激光雷达散射特性研究中常用的模型以及方法,包括激光雷达散射截面,双向反射函数以及基尔霍夫近似法。为后文进行目标激光雷达成像建立了理论基础。2.利用激光一维距离像仿真原理,分别研究了窄脉冲和宽带模式下的激光一维距离像。在对目标一维距离像成像过程中,考虑了目标之间的相互遮挡的影响,最后仿真分析了目标形状,材料,表面粗糙度等对激光雷达一维距离像的影响。3.利用转动目标的多普勒频移,研究了目标距离多普勒像。对目标在转动和进动两种模式下的距离多普勒像进行了仿真分析,对比分析了不同目标,不同入射角度下的距离多普勒像。4.提出了考虑目标在多次散射下的一维距离像模型,采用射线追踪理论与双向反射函数进行多次散射计算。该模型考虑了面...
【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】：94 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 激光雷达距离像
1.2.2 目标距离多普勒像
1.2.3 多次散射
1.2.4 ISAL成像
1.3 论文主要内容及框架
1.4 论文特色及创新点
第二章 粗糙目标散射特性
2.1 激光雷达散射截面
2.2 双向反射分布函数
2.3 基尔霍夫近似
2.4 本章小结
第三章 目标激光一维距离像
3.1 窄脉冲激光一维距离像
3.1.1 窄脉冲激光一维距离像仿真原理
3.1.2 简单目标窄脉冲一维距离像
3.1.3 目标遮挡下的窄脉冲一维距离像
3.1.4 复杂目标窄脉冲激光一维距离像
3.2 宽带目标激光一维距离像
3.2.1 宽带一维距离像仿真原理
3.2.2 简单目标宽带一维距离像
3.3 本章小结
第四章 目标激光距离多普勒
4.1 转动目标激光距离多普勒像
4.1.1 转动目标激光距离多普勒像仿真原理
4.1.2 简单转动目标激光距离多普勒像
4.2 进动目标激光距离多普勒像
4.2.1 进动目标激光距离多普勒像仿真原理
4.2.2 简单目标进动激光距离多普勒像
4.3 宽带距离多普勒像
4.4 本章小结
第五章 考虑多次散射时的目标激光距离像
5.1 多次散射下激光一维距离像散射模型
5.2 射线追踪法
5.3 多次散射下的激光一维距离像
5.3.1 多次散射下简单目标的激光一维距离像
5.3.2 多次散射下复杂目标的激光一维距离像
5.4 本章小结
第六章 ISAL成像
6.1 ISAL成像原理
6.2 粗糙面建模
6.3 ISAL成像算例
6.4 圆锥目标ISAL成像
6.5 高频下的ISAL成像
6.6 本章小结
第七章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]合成孔径激光雷达成像发展及关键技术[J]. 吕亚昆,吴彦鸿. 激光与光电子学进展. 2017(10)
[2]空中目标激光雷达一维距离像仿真及实验研究[J]. 陈剑彪,孙华燕,赵延仲. 激光与光电子学进展. 2017(07)
[3]一种改进的合成孔径激光雷达成像算法[J]. 王雪岩,徐浩纹,许佳斌,杨进华,刘明远. 长春理工大学学报(自然科学版). 2015(03)
[4]基于SBR的舰船目标多次散射RCS计算[J]. 丁凡. 舰船科学技术. 2015(04)
[5]Laboratory demonstration of static-mode down-looking synthetic aperture imaging ladar[J]. 卢智勇,张宁,孙建锋,周煜,栾竹,蔡光宇,刘立人. Chinese Optics Letters. 2015(04)
[6]粗糙目标合成孔径激光雷达信号仿真[J]. 党文佳,曾晓东,曹长庆,来志,冯喆珺,李甜田. 光子学报. 2015(03)
[7]机动目标逆合成孔径激光雷达方位成像快速算法[J]. 王宏艳,阮航,吴彦鸿. 光子学报. 2015(02)
[8]朗伯圆锥激光二维距离像仿真[J]. 宫彦军. 湖南科技学院学报. 2014(10)
[9]逆合成孔径激光雷达空间目标成像研究[J]. 王晨阳,杨进华,刘智超,姜成昊. 激光与红外. 2014(03)
[10]沙丘粗糙面的二次极化电磁散射[J]. 刘伟,郭立新,孟肖,郑帆. 物理学报. 2013(14)
博士论文
[1]逆合成孔径雷达二维及三维成像方法研究[D]. 刘磊.西安电子科技大学 2016
硕士论文
[1]粗糙表面偏振光谱BRDF建模与仿真[D]. 凌晋江.合肥工业大学 2015
[2]逆合成孔径激光雷达光外差探测关键技术研究[D]. 李祥.长春理工大学 2014
[3]粗糙面微波段双向反射分布函数建模及相关参数反演[D]. 苟雪银.西安电子科技大学 2014
本文编号：2955271
【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】：94 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 激光雷达距离像
1.2.2 目标距离多普勒像
1.2.3 多次散射
1.2.4 ISAL成像
1.3 论文主要内容及框架
1.4 论文特色及创新点
第二章 粗糙目标散射特性
2.1 激光雷达散射截面
2.2 双向反射分布函数
2.3 基尔霍夫近似
2.4 本章小结
第三章 目标激光一维距离像
3.1 窄脉冲激光一维距离像
3.1.1 窄脉冲激光一维距离像仿真原理
3.1.2 简单目标窄脉冲一维距离像
3.1.3 目标遮挡下的窄脉冲一维距离像
3.1.4 复杂目标窄脉冲激光一维距离像
3.2 宽带目标激光一维距离像
3.2.1 宽带一维距离像仿真原理
3.2.2 简单目标宽带一维距离像
3.3 本章小结
第四章 目标激光距离多普勒
4.1 转动目标激光距离多普勒像
4.1.1 转动目标激光距离多普勒像仿真原理
4.1.2 简单转动目标激光距离多普勒像
4.2 进动目标激光距离多普勒像
4.2.1 进动目标激光距离多普勒像仿真原理
4.2.2 简单目标进动激光距离多普勒像
4.3 宽带距离多普勒像
4.4 本章小结
第五章 考虑多次散射时的目标激光距离像
5.1 多次散射下激光一维距离像散射模型
5.2 射线追踪法
5.3 多次散射下的激光一维距离像
5.3.1 多次散射下简单目标的激光一维距离像
5.3.2 多次散射下复杂目标的激光一维距离像
5.4 本章小结
第六章 ISAL成像
6.1 ISAL成像原理
6.2 粗糙面建模
6.3 ISAL成像算例
6.4 圆锥目标ISAL成像
6.5 高频下的ISAL成像
6.6 本章小结
第七章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]合成孔径激光雷达成像发展及关键技术[J]. 吕亚昆,吴彦鸿. 激光与光电子学进展. 2017(10)
[2]空中目标激光雷达一维距离像仿真及实验研究[J]. 陈剑彪,孙华燕,赵延仲. 激光与光电子学进展. 2017(07)
[3]一种改进的合成孔径激光雷达成像算法[J]. 王雪岩,徐浩纹,许佳斌,杨进华,刘明远. 长春理工大学学报(自然科学版). 2015(03)
[4]基于SBR的舰船目标多次散射RCS计算[J]. 丁凡. 舰船科学技术. 2015(04)
[5]Laboratory demonstration of static-mode down-looking synthetic aperture imaging ladar[J]. 卢智勇,张宁,孙建锋,周煜,栾竹,蔡光宇,刘立人. Chinese Optics Letters. 2015(04)
[6]粗糙目标合成孔径激光雷达信号仿真[J]. 党文佳,曾晓东,曹长庆,来志,冯喆珺,李甜田. 光子学报. 2015(03)
[7]机动目标逆合成孔径激光雷达方位成像快速算法[J]. 王宏艳,阮航,吴彦鸿. 光子学报. 2015(02)
[8]朗伯圆锥激光二维距离像仿真[J]. 宫彦军. 湖南科技学院学报. 2014(10)
[9]逆合成孔径激光雷达空间目标成像研究[J]. 王晨阳,杨进华,刘智超,姜成昊. 激光与红外. 2014(03)
[10]沙丘粗糙面的二次极化电磁散射[J]. 刘伟,郭立新,孟肖,郑帆. 物理学报. 2013(14)
博士论文
[1]逆合成孔径雷达二维及三维成像方法研究[D]. 刘磊.西安电子科技大学 2016
硕士论文
[1]粗糙表面偏振光谱BRDF建模与仿真[D]. 凌晋江.合肥工业大学 2015
[2]逆合成孔径激光雷达光外差探测关键技术研究[D]. 李祥.长春理工大学 2014
[3]粗糙面微波段双向反射分布函数建模及相关参数反演[D]. 苟雪银.西安电子科技大学 2014
本文编号：2955271
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