交替收发星载双基SAR三维成像技术研究

发布时间：2017-08-30 02:08

  本文关键词：交替收发星载双基SAR三维成像技术研究

  更多相关文章： SAR 双基 三维成像 压缩感知

【摘要】：使用星载SAR对地物目标进行三维成像吸引了越来越多研究者的关注,本文探讨交替收发双基提取SAR三维信息的应用,提高双基SAR的实用性,具有重要的实践意义。本文围绕题目交替收发双基SAR三维成像,研究了双基SAR三维模型的建立、双基SAR二维成像技术和在基线稀疏且不均匀的条件下的基于压缩感知的层析双基SAR三维成像。本文对双基SAR的特性进行分析,并说明了一般构型的双基SAR二维成像和三维成像中存在的问题,并给出解决方案。总体来说,本文在以下几个方面进行了研究并给出了创新性方法:1)双基SAR三维信号模型建立:以一般构型为研究对象,建立了一般构型的双基SAR三维信号模型,并对一般构型下特有的方位空变性进行分析。2)一般构型双基SAR二维成像问题:双基SAR在成像过程中收发平台分置,双基SAR的斜距距离历程为双根号形式,与传统单站SAR的单根号形式不同,无法使用驻定相位原理求出驻定相位点的解析解,导致回波信号的频域形式无法表达,进而无法进行二维成像。而如果使用时域算法,则计算量过大不适合于目前的实用需求。在非线性CS成像算法处理一站固定式机载双基SAR的启发下,利用距离历程展开解决距离空变性,试用方位扰动函数解决方位空变性,采用扩展非线性CS成像算法,处理一般构型的星载双基SAR二维成像数据,得到聚焦良好的二维SAR图像。3)双基SAR三维成像问题:传统的三维成像采用的数据都是单基雷达多航过数据,这种数据的获取时间较长,而在此期间地面情况可能已经发生了变化。而且还存在大气相位不一致、时间间隔过长导致弱相关性的问题,而双基SAR提供了不同的数据来源。双基SAR,尤其是交替收发双基SAR,可以在短期内提供更丰富的SAR数据,也使得数据获取周期变短,不会出现单基SAR多航过存在的问题。但是双基SAR三维成像存在的问题主要在于模型的建立,以及极少次航过导致的基线稀疏和基线非均匀问题。传统的层析算法都要求基线数量足够且分布均匀,很显然这种苛刻的条件会导致较高的成本,甚至难以保证。本文将压缩感知算法用于双基SAR三维成像技术中,并给出了不同模式下三维成像实验。
【关键词】：SAR 双基 三维成像 压缩感知
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN957.52
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-18
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 国内外研究现状10-15
• 1.2.1 国外研究现状10-13
• 1.2.2 国内研究现状13-14
• 1.2.3 国内外文献综述14-15
• 1.3 研究内容15-16
• 1.4 论文安排16-18
• 第2章 交替收发双基SAR三维成像原理18-25
• 2.1 双基SAR构型18-20
• 2.2 双基SAR层析成像原理20-24
• 2.3 双基SAR层析成像流程24
• 2.4 本章小结24-25
• 第3章 双基SAR信号模型建立与分析25-33
• 3.1 一般构型双基SAR信号模型25-27
• 3.2 方位空变性分析27-29
• 3.3 距离空变形分析29-30
• 3.4 回波信号仿真实验30-32
• 3.5 本章小结32-33
• 第4章 双基SAR二维成像33-57
• 4.1 基于二维驻定相位原理二维成像33-40
• 4.1.1 二维驻定相位原理33-37
• 4.1.2 基于二维驻定相位原理的CS成像算法37-39
• 4.1.3 模型误差39-40
• 4.2 基于双根号距离展开的二维成像40-48
• 4.2.1 距离历程展开40-41
• 4.2.2 扩展NLCS处理算法41-47
• 4.2.3 模型误差47-48
• 4.3 双基SAR二维成像仿真实验48-55
• 4.3.1 基于二维驻定相位原理的二维成像实验48-51
• 4.3.2 基于双根号距离展开的二维成像实验51-53
• 4.3.3 模型误差对成像的影响53-54
• 4.3.4 瓦良格号数据仿真54-55
• 4.4 本章小结55-57
• 第5章 双基SAR三维成像57-72
• 5.1 传统FFT层析SAR三维成像技术57-60
• 5.1.1 层析SAR成像精度分析58-59
• 5.1.2 FFT层析可行性实验59-60
• 5.2 基于APES谱估计的SAR三维成像60-63
• 5.2.1 APES谱估计原理60-61
• 5.2.2 基于APES谱估计的层析成像实验61-63
• 5.3 基于压缩感知的SAR层析成像63-68
• 5.3.1 压缩感知理论63-64
• 5.3.2 压缩感知理论下的双基SAR三维成像64-67
• 5.3.3 基于压缩感知SAR成像可行性实验分析67-68
• 5.4 双基SAR三维成像实验仿真68-71
• 5.5 本章小结71-72
• 结论72-73
• 参考文献73-76
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其他成果76-78
• 致谢78

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 汪洁,唐志列,徐险峰;双光子技术在三维成像和三维存储技术中的应用[J];光学技术;2002年04期

2 李翔;;三维成像技术及高精度快速三维成像系统研究[J];现代电子技术;2006年12期

3 庞守宝;张晓玲;吴X;;机载下视圆周SAR三维BP成像[J];电子科技;2010年12期

4 叶荫;刘光炎;孟U，

本文编号：756660