无源雷达超分辨成像技术

发布时间：2017-07-21 03:16

  本文关键词：无源雷达超分辨成像技术

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【摘要】：无源雷达不仅具有可用外辐射源信号资源丰富、隐蔽和对敌隐身的特点,还能有效地解决地物干扰和低空目标探测等难题,有广阔的应用前景。在梳理和总结无源雷达技术的基础上,对无源雷达成像算法开展了探索性和创新性的研究。考虑实际成像因素,研究了三种针对小转角和短时间积累的无源雷达成像算法。主要研究工作如下:1、针对多发单收和单发多收成像模式,探究其几何模型和回波信号模型。借助建立的多发单收回波信号模型,将时间维的采样数据转换为包含散射点幅度和空间频率信息的参数化信号模型。提出利用RELAX算法估计空间频率和幅度信息用以重构目标图像。仿真实验验证了所提算法的有效性和正确性。2、提出基于压缩感知的无源雷达超分辨成像算法。在离散化目标回波稀疏表示的基础上,提出利用CS方法估计目标散射点的空间频率和幅度信息,并通过位置搜索重构目标图像。仿真实验表明:与ESPEIT和RELAX算法相比,所提算法在低信噪比和有限观测数据条件下具有更鲁棒的成像性能。3、提出基于自相关矩阵稀疏表示(Sparse Representation of Autocorrelation Matrix,SRAM)的无源雷达超分辨成像算法。根据采样信号自相关矩阵的估计误差服从渐进高斯分布的特性,利用提出SRAM算法重构稀疏矩阵,搜索其非零元素的网格点得到散射点位置信息,并利用最小二乘解估计散射点的幅度信息,从而重构目标图像。仿真实验表明:与CS算法相比,提出的SRAM算法在低信噪比和有限观测数据条件下具有更好的成像性能。
【关键词】：无源雷达 超分辨成像 RELAX 压缩感知 自相关稀疏表示
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN957.52
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-13
• 缩略词表13-14
• 第一章 绪论14-22
• 1.1 研究背景和意义14-15
• 1.2 国内外研究进展15-21
• 1.2.1 无源雷达研究进展15-18
• 1.2.2 无源雷达成像研究进展18-20
• 1.2.3 无源雷达超分辨成像算法研究进展20-21
• 1.3 主要研究内容及结构安排21-22
• 第二章 无源雷达成像回波建模22-32
• 2.1 引言22
• 2.2 无源雷达成像系统22-24
• 2.2.1 多发单收无源成像系统23
• 2.2.2 单发多收无源成像系统23-24
• 2.3 无源雷达多发单收回波模型24-28
• 2.3.1 几何模型24-25
• 2.3.2 回波信号模型25-28
• 2.4 无源雷达单发多收回波模型28-31
• 2.4.1 几何模型28
• 2.4.2 回波信号模型28-31
• 2.5 本章小结31-32
• 第三章 基于RELAX的无源雷达超分辨成像算法32-46
• 3.1 引言32
• 3.2 基于RELAX的无源雷达成像算法32-37
• 3.2.1 数学模型32-35
• 3.2.2 RELAX成像算法35-37
• 3.3 仿真分析37-45
• 3.3.1 成像性能38-41
• 3.3.2 信噪比的影响41-42
• 3.3.3 分辨率对比42-45
• 3.4 本章小结45-46
• 第四章 基于压缩感知的无源雷达超分辨成像算法46-65
• 4.1 引言46
• 4.2 压缩感知理论46-47
• 4.3 基于CS的无源雷达成像算法47-52
• 4.3.1 数学模型47-49
• 4.3.2 CS成像算法49-52
• 4.4 仿真分析52-64
• 4.4.1 成像性能53-56
• 4.4.2 信噪比的影响56-59
• 4.4.3 观测数据长度的影响59-63
• 4.4.4 分辨率对比63-64
• 4.5 本章小结64-65
• 第五章 基于自相关矩阵稀疏表示的无源雷达超分辨成像算法65-78
• 5.1 引言65
• 5.2 基于SRAM的无源雷达成像算法65-72
• 5.2.1 数学模型65-67
• 5.2.2 SRAM成像算法67-72
• 5.3 仿真分析72-76
• 5.3.1 成像性能73-75
• 5.3.2 信噪比的影响75
• 5.3.3 观测数据长度的影响75-76
• 5.3.4 计算复杂度76
• 5.4 本章小结76-78
• 第六章 总结与展望78-80
• 6.1 总结78
• 6.2 展望78-80
• 致谢80-81
• 参考文献81-86
• 攻硕期间取得的研究成果86-87

【参考文献】

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1 王俊,保铮,张守宏;无源探测与跟踪雷达系统技术及其发展[J];雷达科学与技术;2004年03期

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本文编号：571213