基于电磁模型的大斜视SAR成像研究

发布时间：2023-01-04 09:58

　　合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）是一种不受天气、光照等条件限制,并且依靠主动发射电磁波实现遥感探测的传感器,它可以通过不同类型的载体得到不同斜视角度和频率情况下分辨率较高的感兴趣物体的雷达图像,在民用以及军用方面具有独特的优势及广泛的应用前景。对于一般的正侧视及低斜视（斜视角度不大于45°）SAR回波信号的处理,一般的SAR成像处理算法即可达到成像要求;但是对于大斜视模式（斜视角大于45°）SAR成像,斜视角的增大将会带来SAR成像处理的复杂度,传统的SAR成像技术难以满足成像要求。因此,论文通过研究大斜视SAR信号模型以及SAR回波特征,对相关SAR成像技术展开了研究。另一方面,对于斜视SAR成像算法的研究,一般主要聚焦在算法的提出和基于点目标或实测数据的验证,而对于粗糙海面与目标及其复合场景的斜视SAR成像仿真很少。将SAR图像仿真技术应用在粗糙海面与目标及其复合场景中,不仅可以促进更好地理解电磁波与目标的相互作用机理,而且也为海洋遥感、目标检测与识别以及SAR图像解译等方面奠定了基础。论文主要围绕斜视情况下的复杂场景与目标回波模型的建立以及... 

【文章页数】：151 页

【学位级别】：博士

【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 课题研究背景及意义
    1.2 SAR国内外发展及研究现状
        1.2.1 SAR成像技术发展概述
        1.2.2 斜视SAR成像算法发展概况
        1.2.3 粗糙海面与目标及其复合场景电磁散射模型
    1.3 论文的主要研究内容和工作安排
    1.4 论文的主要贡献以及创新之处
第二章 SAR的工作原理及基础算法概述
    2.1 引言
    2.2 SAR成像技术基础
        2.2.1 SAR成像模式
        2.2.2 SAR高分辨原理
        2.2.3 线性调频信号与脉冲压缩
    2.3 SAR成像基础算法概述
        2.3.1 距离-多普勒成像算法
        2.3.2 波数域成像算法
        2.3.3 线频调变标成像算法
    2.4 本章小结
第三章 基于电磁散射特征的目标SAR图像仿真
    3.1 引言
    3.2 解线频调原理
    3.3 大斜视聚束SAR信号模型
        3.3.1 回波信号模型
        3.3.2 GO-PO混合方法
    3.4 算法简述
        3.4.1 传统的FS算法
        3.4.2 改进的FS算法
    3.5 传统的FS算法和改进的FS算法的性能比较
    3.6 复杂舰船目标的SAR图像仿真
        3.6.1 不同入射角及方位角情形下的SAR图像比较
        3.6.2 不同斜视角情况下的SAR图像比较
    3.7 本章小结
第四章 海面及其上目标的复合场景斜视SAR图像仿真
    4.1 引言
    4.2 基于散射模型的海面斜视SAR成像
        4.2.1 海面散射模型的建立
        4.2.2 CWMFSM的有效性验证和分析
        4.2.3 海面SAR回波的生成
        4.2.4 海面斜视SAR图像的仿真与结果分析
    4.3 粗糙海面以及其上舰船目标复合场景的散射特征估计
    4.4 复合场景的斜视SAR图像仿真
    4.5 本章小结
第五章 基于改进的RD算法的大斜视SAR回波处理
    5.1 引言
    5.2 斜视SAR信号分析
        5.2.1 斜视SAR系统几何模型和信号模型
        5.2.2 方位相位分析
    5.3 改进的RD算法原理
        5.3.1 预处理
        5.3.2 距离向压缩
        5.3.3 方位向压缩
        5.3.4 几何校正
    5.4 仿真实例及其结果分析
        5.4.1 理想点目标的仿真
        5.4.2 复杂舰船目标的应用
    5.5 本章小结
第六章 改进的四阶SPECAN算法的大斜视弹载SAR成像
    6.1 引言
    6.2 大斜视弹载SAR几何模型以及相位误差分析
        6.2.1 大斜视几何模型和信号模型
        6.2.2 相位误差分析
    6.3 原始的SPECAN成像算法
    6.4 改进的SPECAN成像算法
        6.4.1 预处理
        6.4.2 方位向处理
        6.4.3 距离向处理
    6.5 仿真结果和讨论
        6.5.1 点目标的大斜视SAR图像仿真
        6.5.2 改进算法在复杂目标大斜视SAR中的应用
    6.6 本章小结
第七章 结束语
    7.1 工作总结
    7.2 未来展望
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]合成孔径雷达技术应用于星载平台的现状与发展[J]. 谢辉,赵强,曾祥能.  舰船电子对抗. 2019(01)
[2]合成孔径雷达成像RD算法仿真实验[J]. 黄峣,尹春雷,程潇.  四川兵工学报. 2014(05)
[3]大斜视机载聚束SAR时域校正距离走动的频率尺度成像算法[J]. 左伟华,皮亦鸣,闵锐.  电子学报. 2013(09)
[4]弹载SAR大斜视SPECAN成像算法[J]. 张刚,杨立波,祝明波,李相平.  无线电工程. 2012(11)
[5]斜视SAR分数阶距离多普勒成像算法[J]. 李昕,邢丽坤.  计算机工程. 2012(13)
[6]星载SAR滑动聚束模式三步扩展算法[J]. 杨威,李春升,陈杰,王鹏波.  北京航空航天大学学报. 2012(03)
[7]基于SPECAN处理的斜视SAR实时成像算法及其FPGA实现[J]. 李学仕,梁毅,李蓓蕾,邢孟道,张亢.  系统工程与电子技术. 2011(12)
[8]弹载斜视SAR成像的改进波数域算法[J]. 肖忠源,徐华平,李春升.  电子与信息学报. 2011(06)
[9]高斯粗糙面与临空目标复合电磁散射的KH-MoM解[J]. 李西敏,童创明,付树洪,李晶晶.  电波科学学报. 2010(06)
[10]介质粗糙面上目标后向散射的高效混合算法[J]. 张晓燕,盛新庆.  北京理工大学学报. 2010(04)

博士论文
[1]动态海面及其上目标复合电磁散射与多普勒谱研究[D]. 陈珲.西安电子科技大学 2012
[2]随机粗糙面与目标复合电磁散射的数值计算方法[D]. 叶红霞.复旦大学 2007



本文编号：3727570