高低轨协同双基Video-SAR成像与目标跟踪方法研究
发布时间：2021-11-20 23:48
低轨SAR（Synthetic Aperture Radar）卫星对热点地区的成像时间通常为秒级,但重访周期长,无法对观测场景内的运动目标进行长时间持续监测;高轨SAR卫星重访周期短,但成像分辨率低,难以获得成像区域内高分辨率的目标像。为同时解决对观测场景内运动目标的高分辨成像和长时间持续监测的问题,本文提出高低轨卫星协同工作的双基Video-SAR成像体制,开展的主要工作概括如下:1.研究了高低轨协同双基Video-SAR系统的参数设计,给出了合成孔径时间、成像分辨率、脉冲重复频率、归一化噪声等效后向散射系数、帧率等参数的计算过程,为高低轨协同双基Video-SAR运动目标成像提供支撑。2.为实现观测场景内运动目标成像,分别研究了基于双通道和单通道接收的高低轨协同Video-SAR运动目标成像方法。针对双通道接收模型,采用双基RD算法进行成像,通过DPCA（Displaced Phase Center Antenna）和ATI（Along Track Interferometry）算法完成杂波抑制和运动目标参数估计,并利用最小熵法估计目标的方位向速度实现运动目标的重聚焦。针对单通道接...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究动态
1.2.1 地球同步轨道双基SAR
1.2.2 Video-SAR成像与检测
1.3 论文结构安排
第二章 GEO-LEO Video-SAR的参数设计
2.1 引言
2.2 高低轨协同视频SAR的几何模型
2.3 高低轨协同视频SAR的系统设计分析
2.3.1 合成孔径时间
2.3.2 测绘带宽
2.3.3 分辨率
2.3.4 脉冲重复频率(PRF)
2.3.5 归一化噪声等效后向散射系数
2.3.6 帧率
2.3.7 参数设计结果
2.4 系统同步特性分析
2.5 本章小结
第三章 GEO-LEO Video-SAR的运动目标成像
3.1 引言
3.2 高低轨协同视频SAR运动目标回波模型
3.2.1 运动目标成像的几何模型
3.2.2 运动目标回波建模
3.2.3 距离徙动与多普勒特性分析
3.3 杂波抑制
3.3.1 DPCA和 ATI方法
3.3.2 帧间杂波抑制方法
3.4 频域RD成像算法
3.4.1 RD算法原理
3.4.2 双基RD成像
3.4.3 重聚焦成像
3.4.4 算法流程图
3.5 子孔径BP成像
3.5.1 BP算法原理
3.5.2 子孔径BP成像
3.6 仿真实验
3.6.1 双通道RD成像仿真
3.6.2 单通道BP成像仿真
3.7 本章小结
第四章 GEO-LEO Video-SAR目标检测与跟踪方法
4.1 引言
4.2 运动目标模型
4.2.1 目标运动模型
4.2.2 目标量测模型
4.3 基于多帧联合的双通道GEO-LEO Video-SAR目标检测与跟踪
4.3.1 双通道多帧检测算法
4.3.2 算法流程
4.4 基于动态规划的GEO-LEO Video-SAR检测前跟踪方法
4.4.1 回波数据预处理
4.4.2 基于局部加权的动态规划检测前跟踪算法
4.4.3 算法流程
4.5 仿真实验
4.5.1 双通道多帧联合跟踪仿真
4.5.2 检测前跟踪仿真
4.6 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于GPU的圆迹视频SAR实时成像算法[J]. 苟立婷,李勇,朱岱寅,魏煜宁. 雷达科学与技术. 2019(05)
[2]基于运动补偿的双通道星载SAR动目标检测方法[J]. 李林琳,赵毅寰,丁庆海,刘鑫. 太赫兹科学与电子信息学报. 2018(06)
[3]基于子孔径ECS算法的天基视频SAR成像方法[J]. 梁健,张润宁,李晓云,张和芬,蔡娅雯,王大伟,罗荣蒸. 中国空间科学技术. 2018(06)
[4]基于星载视频SAR的海上运动目标监视方法[J]. 王亚敏,杨威,陈杰. 海军航空工程学院学报. 2018(01)
[5]DARPA成功验证ViSAR对被云层遮蔽地面运动目标实时清晰成像能力[J]. 韩长喜. 现代雷达. 2017(11)
[6]GEO-LEO双站视频SAR系统若干问题研究[J]. 梁健,张润宁. 现代雷达. 2017(03)
[7]GEO-LEO双站SAR地面分辨特性及轨道构型分析[J]. 王跃锟,李真芳,张金强,姬莉. 系统工程与电子技术. 2017(05)
[8]天基视频SAR系统设计及成像算法研究[J]. 梁健,张润宁,包敏凤. 中国空间科学技术. 2016(06)
[9]基于双通道DPCA技术的前视SAR微动目标检测[J]. 陈磊,陈殿仁. 长春理工大学学报(自然科学版). 2016(06)
[10]基于图像序列的VideoSAR动目标检测方法[J]. 聊蕾,左潇丽,云涛,朱岱寅. 雷达科学与技术. 2016(06)
博士论文
[1]视频合成孔径雷达成像理论与关键技术研究[D]. 胡睿智.电子科技大学 2018
[2]双基地合成孔径雷达动目标检测与成像技术研究[D]. 李中余.电子科技大学 2017
[3]地球同步轨道合成孔径雷达单基/双基成像算法研究[D]. 王卓群.哈尔滨工业大学 2016
硕士论文
[1]基于多通道处理的高轨SAR动目标检测与成像技术研究[D]. 田昊宇.电子科技大学 2019
[2]基于GEO SAR的高低轨异构平台协同成像研究[D]. 程瑶.电子科技大学 2018
[3]视频合成孔径雷达动目标成像方法[D]. 李皓月.电子科技大学 2018
[4]GEO及GEO-LEO SAR成像及干涉处理研究[D]. 张哲远.西安电子科技大学 2017
[5]GEO星机双基地SAR动目标检测与成像方法研究[D]. 廉濛.哈尔滨工业大学 2013
[6]双基地SAR时域成像算法研究[D]. 于淼.电子科技大学 2013
[7]机载双基地SAR成像算法仿真与实现[D]. 李冉.电子科技大学 2007
本文编号：3508329
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究动态
1.2.1 地球同步轨道双基SAR
1.2.2 Video-SAR成像与检测
1.3 论文结构安排
第二章 GEO-LEO Video-SAR的参数设计
2.1 引言
2.2 高低轨协同视频SAR的几何模型
2.3 高低轨协同视频SAR的系统设计分析
2.3.1 合成孔径时间
2.3.2 测绘带宽
2.3.3 分辨率
2.3.4 脉冲重复频率(PRF)
2.3.5 归一化噪声等效后向散射系数
2.3.6 帧率
2.3.7 参数设计结果
2.4 系统同步特性分析
2.5 本章小结
第三章 GEO-LEO Video-SAR的运动目标成像
3.1 引言
3.2 高低轨协同视频SAR运动目标回波模型
3.2.1 运动目标成像的几何模型
3.2.2 运动目标回波建模
3.2.3 距离徙动与多普勒特性分析
3.3 杂波抑制
3.3.1 DPCA和 ATI方法
3.3.2 帧间杂波抑制方法
3.4 频域RD成像算法
3.4.1 RD算法原理
3.4.2 双基RD成像
3.4.3 重聚焦成像
3.4.4 算法流程图
3.5 子孔径BP成像
3.5.1 BP算法原理
3.5.2 子孔径BP成像
3.6 仿真实验
3.6.1 双通道RD成像仿真
3.6.2 单通道BP成像仿真
3.7 本章小结
第四章 GEO-LEO Video-SAR目标检测与跟踪方法
4.1 引言
4.2 运动目标模型
4.2.1 目标运动模型
4.2.2 目标量测模型
4.3 基于多帧联合的双通道GEO-LEO Video-SAR目标检测与跟踪
4.3.1 双通道多帧检测算法
4.3.2 算法流程
4.4 基于动态规划的GEO-LEO Video-SAR检测前跟踪方法
4.4.1 回波数据预处理
4.4.2 基于局部加权的动态规划检测前跟踪算法
4.4.3 算法流程
4.5 仿真实验
4.5.1 双通道多帧联合跟踪仿真
4.5.2 检测前跟踪仿真
4.6 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于GPU的圆迹视频SAR实时成像算法[J]. 苟立婷,李勇,朱岱寅,魏煜宁. 雷达科学与技术. 2019(05)
[2]基于运动补偿的双通道星载SAR动目标检测方法[J]. 李林琳,赵毅寰,丁庆海,刘鑫. 太赫兹科学与电子信息学报. 2018(06)
[3]基于子孔径ECS算法的天基视频SAR成像方法[J]. 梁健,张润宁,李晓云,张和芬,蔡娅雯,王大伟,罗荣蒸. 中国空间科学技术. 2018(06)
[4]基于星载视频SAR的海上运动目标监视方法[J]. 王亚敏,杨威,陈杰. 海军航空工程学院学报. 2018(01)
[5]DARPA成功验证ViSAR对被云层遮蔽地面运动目标实时清晰成像能力[J]. 韩长喜. 现代雷达. 2017(11)
[6]GEO-LEO双站视频SAR系统若干问题研究[J]. 梁健,张润宁. 现代雷达. 2017(03)
[7]GEO-LEO双站SAR地面分辨特性及轨道构型分析[J]. 王跃锟,李真芳,张金强,姬莉. 系统工程与电子技术. 2017(05)
[8]天基视频SAR系统设计及成像算法研究[J]. 梁健,张润宁,包敏凤. 中国空间科学技术. 2016(06)
[9]基于双通道DPCA技术的前视SAR微动目标检测[J]. 陈磊,陈殿仁. 长春理工大学学报(自然科学版). 2016(06)
[10]基于图像序列的VideoSAR动目标检测方法[J]. 聊蕾,左潇丽,云涛,朱岱寅. 雷达科学与技术. 2016(06)
博士论文
[1]视频合成孔径雷达成像理论与关键技术研究[D]. 胡睿智.电子科技大学 2018
[2]双基地合成孔径雷达动目标检测与成像技术研究[D]. 李中余.电子科技大学 2017
[3]地球同步轨道合成孔径雷达单基/双基成像算法研究[D]. 王卓群.哈尔滨工业大学 2016
硕士论文
[1]基于多通道处理的高轨SAR动目标检测与成像技术研究[D]. 田昊宇.电子科技大学 2019
[2]基于GEO SAR的高低轨异构平台协同成像研究[D]. 程瑶.电子科技大学 2018
[3]视频合成孔径雷达动目标成像方法[D]. 李皓月.电子科技大学 2018
[4]GEO及GEO-LEO SAR成像及干涉处理研究[D]. 张哲远.西安电子科技大学 2017
[5]GEO星机双基地SAR动目标检测与成像方法研究[D]. 廉濛.哈尔滨工业大学 2013
[6]双基地SAR时域成像算法研究[D]. 于淼.电子科技大学 2013
[7]机载双基地SAR成像算法仿真与实现[D]. 李冉.电子科技大学 2007
本文编号：3508329
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3508329.html
