基于多通道合成孔径雷达系统的运动目标检测技术研究
发布时间：2021-01-07 13:58
合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）作为一种高分辨率成像雷达,具有广泛的民事和军事用途。运动目标检测是合成孔径雷达系统的一项重要功能。通常来说,检测运动目标的关键在于如何有效抑制静止杂波,多通道合成孔径雷达系统具有更多的空间自由度,可以用来实现高效的杂波抑制,在运动目标检测方面具有非常广泛的应用前景。本文对多通道合成孔径雷达系统进行了系统地研究,包括多通道SAR系统的天线结构和工作模式,以及不同接收天线的相位中心偏置对于静止目标的聚焦位置和聚焦相位的影响,并据此开发出一种自适应的图像配准算法。本文根据运动目标方位向速度（影响多普勒调频斜率）的大小分两种情况来推导运动目标聚焦后的表达式,并建立相应的运动目标信号模型。根据建立的信号模型,本文详细分析了运动目标在多通道SAR系统当中的分布特点和相位特性,并提出了多种运动目标检测算法。本文提出了基于干涉相位和干涉幅度的二维检测算法。传统的沿迹干涉技术只考虑干涉相位的分布特性,因而很容易受到噪声的干扰,使得检测性能受到影响。本文利用微积分的基本特性分析了干涉幅度对干涉相位统计分布的影响,并建立了干涉幅度和干涉...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：169 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略语表
第一章 绪论
1.1 研究背景与研究意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 本文主要创新点和结构安排
1.3.1 本文主要创新点
1.3.2 本文结构安排
第二章 研究基础
2.1 引言
2.2 合成孔径雷达成像原理
2.3 运动目标信号模型
2.3.1 多通道SAR系统概述
2.3.2 多通道SAR系统运动目标信号模型
2.3.3 实验与分析
2.4 多通道SAR系统图像配准技术
2.4.1 理想情况下的图像配准技术
2.4.2 有干扰情况下的图像配准技术
2.5 多通道SAR系统运动目标检测技术概述
2.5.1 基于幅度滤波的检测算法
2.5.2 基于相位特性或者空间频谱特性的检测算法
2.5.3 基于幅度相位联合处理的检测算法
2.6 本章小结
第三章 基于干涉幅度和干涉相位的二维检测技术
3.1 引言
3.2 理论分析
3.2.1 干涉相位统计特性分析
3.2.2 干涉相位与幅度的关系
3.3 算法详情
3.3.1 图像配准
3.3.2 提取干涉幅度和相位
3.3.3 二维检测门限
3.3.4 散点聚簇技术
3.4 性能分析
3.5 实验结果
3.5.1仿真数据实验
3.5.2 实测数据实验
3.6 本章小结
第四章 基于空间频谱分析的运动目标检测算法
4.1 引言
4.2 多通道SAR系统空间频谱特性分析
4.3 基于空间统治速度统计特性分析的运动目标检测算法
4.3.1 统治速度图像
4.3.2 统治速度图像的统计特性分析
4.3.3 检测算法实施步骤
4.3.4 仿真数据和实测数据实验验证
4.4 基于空间频谱不对称性的运动目标检测算法
4.4.1 空间频谱不对称性分析
4.4.2 算法实施原理
4.4.3 实测数据实验验证
4.4.4 基于帕萨瓦尔定理的改进算法
4.5 算法性能分析
4.6 本章小结
第五章 基于多通道高分宽幅SAR系统的运动目标检测技术
5.1 引言
5.2 多通道高分宽幅SAR系统概述
5.2.1 高分宽幅SAR系统天线结构
5.2.2 高分宽幅SAR系统成像算法概述
5.3 基于高分宽幅SAR系统的运动目标检测技术的信号模型
5.3.1 需求分析与研究难点
5.3.2 运动目标信号模型
5.4 基于多普勒频谱多视的多通道高分宽幅SAR系统运动目标检测技术
5.4.1 多普勒频谱两视处理技术原理
5.4.2 基于两视处理的高分宽幅SAR系统运动目标检测算法
5.4.3 算法性能分析
5.4.4 实验结果
5.5 基于对称重构的多通道高分宽幅SAR系统运动目标检测技术
5.5.1 修正后的导向矢量
5.5.2 基于修正导向矢量的对称重构算法
5.5.3 算法性能分析
5.5.4 仿真数据和实测数据实验结果
5.6 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 本文的研究工作总结
6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间参与的科研项目和取得的科研成果
【参考文献】：
博士论文
[1]机载雷达简易STAP方法及其应用[D]. 王彤.西安电子科技大学 2001
[2]机载相控阵雷达降维STAP研究[D]. 张良.西安电子科技大学 1999
硕士论文
[1]星载多通道SAR动目标检测技术研究[D]. 马志娟.西安电子科技大学 2013
本文编号：2962684
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：169 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略语表
第一章 绪论
1.1 研究背景与研究意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 本文主要创新点和结构安排
1.3.1 本文主要创新点
1.3.2 本文结构安排
第二章 研究基础
2.1 引言
2.2 合成孔径雷达成像原理
2.3 运动目标信号模型
2.3.1 多通道SAR系统概述
2.3.2 多通道SAR系统运动目标信号模型
2.3.3 实验与分析
2.4 多通道SAR系统图像配准技术
2.4.1 理想情况下的图像配准技术
2.4.2 有干扰情况下的图像配准技术
2.5 多通道SAR系统运动目标检测技术概述
2.5.1 基于幅度滤波的检测算法
2.5.2 基于相位特性或者空间频谱特性的检测算法
2.5.3 基于幅度相位联合处理的检测算法
2.6 本章小结
第三章 基于干涉幅度和干涉相位的二维检测技术
3.1 引言
3.2 理论分析
3.2.1 干涉相位统计特性分析
3.2.2 干涉相位与幅度的关系
3.3 算法详情
3.3.1 图像配准
3.3.2 提取干涉幅度和相位
3.3.3 二维检测门限
3.3.4 散点聚簇技术
3.4 性能分析
3.5 实验结果
3.5.1仿真数据实验
3.5.2 实测数据实验
3.6 本章小结
第四章 基于空间频谱分析的运动目标检测算法
4.1 引言
4.2 多通道SAR系统空间频谱特性分析
4.3 基于空间统治速度统计特性分析的运动目标检测算法
4.3.1 统治速度图像
4.3.2 统治速度图像的统计特性分析
4.3.3 检测算法实施步骤
4.3.4 仿真数据和实测数据实验验证
4.4 基于空间频谱不对称性的运动目标检测算法
4.4.1 空间频谱不对称性分析
4.4.2 算法实施原理
4.4.3 实测数据实验验证
4.4.4 基于帕萨瓦尔定理的改进算法
4.5 算法性能分析
4.6 本章小结
第五章 基于多通道高分宽幅SAR系统的运动目标检测技术
5.1 引言
5.2 多通道高分宽幅SAR系统概述
5.2.1 高分宽幅SAR系统天线结构
5.2.2 高分宽幅SAR系统成像算法概述
5.3 基于高分宽幅SAR系统的运动目标检测技术的信号模型
5.3.1 需求分析与研究难点
5.3.2 运动目标信号模型
5.4 基于多普勒频谱多视的多通道高分宽幅SAR系统运动目标检测技术
5.4.1 多普勒频谱两视处理技术原理
5.4.2 基于两视处理的高分宽幅SAR系统运动目标检测算法
5.4.3 算法性能分析
5.4.4 实验结果
5.5 基于对称重构的多通道高分宽幅SAR系统运动目标检测技术
5.5.1 修正后的导向矢量
5.5.2 基于修正导向矢量的对称重构算法
5.5.3 算法性能分析
5.5.4 仿真数据和实测数据实验结果
5.6 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 本文的研究工作总结
6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间参与的科研项目和取得的科研成果
【参考文献】：
博士论文
[1]机载雷达简易STAP方法及其应用[D]. 王彤.西安电子科技大学 2001
[2]机载相控阵雷达降维STAP研究[D]. 张良.西安电子科技大学 1999
硕士论文
[1]星载多通道SAR动目标检测技术研究[D]. 马志娟.西安电子科技大学 2013
本文编号：2962684
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/2962684.html
