基于二維速度搜索的星載SAR運(yùn)動(dòng)目標(biāo)聚焦算法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-13 11:24
采用傳統(tǒng)SAR成像方法對(duì)星載SAR地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行成像處理時(shí),運(yùn)動(dòng)目標(biāo)通常會(huì)處于散焦?fàn)顟B(tài),導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)性能下降。該文結(jié)合RD算法,提出一種基于2維速度搜索的星載SAR運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法,通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)距離向速度和方位向速度進(jìn)行遍歷來(lái)匹配運(yùn)動(dòng)目標(biāo)多普勒參數(shù),提取不同搜索速度下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的最強(qiáng)幅度值用于恒虛警檢測(cè),可以提高運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)概率。仿真結(jié)果驗(yàn)證了該方法的可行性和有效性。
【文章來(lái)源】:電子與信息學(xué)報(bào). 2019,41(06)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
正側(cè)視時(shí),運(yùn)動(dòng)目標(biāo)SAR幾何關(guān)系圖
勘晁閹魎俁認(rèn)碌男旁?比。)同時(shí)引入高斯噪聲,使得靜止目標(biāo)成像時(shí)的信噪比為30dB。4.1方位向速度的影響結(jié)合實(shí)際,將運(yùn)動(dòng)目標(biāo)真實(shí)速度均限制在30m/s以內(nèi)。圖3給出了在傳統(tǒng)SAR靜止參數(shù)下對(duì)方位向運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)目標(biāo)成像的SNR與SCR,兩者變化趨勢(shì)一致。用靜止目標(biāo)的多普勒參數(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行聚焦成像,必然會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)目標(biāo)方位向散焦且幅度下降,而雜波沒(méi)有得到抑制,因而SCR較低,且在一定范圍內(nèi)SNR(SCR)隨著目標(biāo)速度的增大而減校在運(yùn)動(dòng)目標(biāo)方位向速度為0,即靜止時(shí),達(dá)到最大。圖2基于2維速度搜索的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)流程圖第6期閆賀等:基于二維速度搜索的星載SAR運(yùn)動(dòng)目標(biāo)聚焦算法研究1289
vx(m)由此可見(jiàn),對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)聚焦成像需要精確估計(jì)出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的多普勒參數(shù),在實(shí)際操作中可以通過(guò)方位向搜索速度來(lái)逼近。散焦嚴(yán)重時(shí),會(huì)導(dǎo)致多峰的出現(xiàn)。若是仍采用運(yùn)動(dòng)目標(biāo)中心位置來(lái)檢測(cè)信號(hào),SNR(SCR)變化曲線會(huì)出現(xiàn)起伏現(xiàn)象。為進(jìn)一步提高信號(hào)的檢測(cè)性能,提取不同搜索速度下的最強(qiáng)幅值進(jìn)行檢測(cè)。vx(m)¢vx¢vx=0¢vx假設(shè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)真實(shí)方位向速度為5m/s,圖4給出了不同方位向搜索速度下的提取信號(hào)最強(qiáng)幅值的性能曲線。其中橫坐標(biāo)為方位向搜索速度偏離運(yùn)動(dòng)目標(biāo)真實(shí)方位向速度的程度。可見(jiàn),時(shí),SNR=30dB,達(dá)到最大,且SNR隨著偏移程度的增大而一致減校此時(shí),隨著增j¢vxjvx(m)大,雜波散焦程度更為嚴(yán)重,故而SCR與SNR的規(guī)律變化不同。當(dāng)=7m/s時(shí),SNR下降約1dB,而此時(shí)SCR下降也約在1dB范圍內(nèi),故在該系統(tǒng)參數(shù)下,對(duì)方位向搜索速度選擇的最大搜索間隔不宜超過(guò)7m/s。4.2距離向速度的影響vy為檢驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的聚焦效果,不考慮噪聲情況下對(duì)目標(biāo)進(jìn)行插8倍值處理,得到運(yùn)動(dòng)目標(biāo)成像切片。由圖5、圖6可得,運(yùn)動(dòng)目標(biāo)距離向速度的存在不影響運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的聚焦成像,但是會(huì)引起運(yùn)動(dòng)目標(biāo)回波信號(hào)的多普勒中心頻率的變化,從而使得運(yùn)動(dòng)目標(biāo)在方位向偏離真實(shí)位置,偏移量與成正比。圖7給出了真實(shí)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)距離向速度為5m/s圖3靜止參數(shù)下方位向運(yùn)動(dòng)目標(biāo)性能曲線¢vx圖4不同方位向搜索速度(m)下的性能曲線圖5距離向速度為5m/s的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)在靜止參數(shù)下的成像1290電子與信息學(xué)報(bào)第41卷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多通道SAR-GMTI技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 林晨晨,黃普明,李渝. 電訊技術(shù). 2017(01)
[2]一種基于動(dòng)目標(biāo)聚焦的SAR-GMTI方法[J]. 韋北余,朱岱寅,吳迪. 電子與信息學(xué)報(bào). 2016(07)
[3]星載SAR技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 李春升,王偉杰,王鵬波,陳杰,徐華平,楊威,于澤,孫兵,李景文. 電子與信息學(xué)報(bào). 2016(01)
博士論文
[1]合成孔徑雷達(dá)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)和成像研究[D]. 鄭明潔.中國(guó)科學(xué)院研究生院(電子學(xué)研究所) 2003
本文編號(hào):2974787
【文章來(lái)源】:電子與信息學(xué)報(bào). 2019,41(06)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
正側(cè)視時(shí),運(yùn)動(dòng)目標(biāo)SAR幾何關(guān)系圖
勘晁閹魎俁認(rèn)碌男旁?比。)同時(shí)引入高斯噪聲,使得靜止目標(biāo)成像時(shí)的信噪比為30dB。4.1方位向速度的影響結(jié)合實(shí)際,將運(yùn)動(dòng)目標(biāo)真實(shí)速度均限制在30m/s以內(nèi)。圖3給出了在傳統(tǒng)SAR靜止參數(shù)下對(duì)方位向運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)目標(biāo)成像的SNR與SCR,兩者變化趨勢(shì)一致。用靜止目標(biāo)的多普勒參數(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行聚焦成像,必然會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)目標(biāo)方位向散焦且幅度下降,而雜波沒(méi)有得到抑制,因而SCR較低,且在一定范圍內(nèi)SNR(SCR)隨著目標(biāo)速度的增大而減校在運(yùn)動(dòng)目標(biāo)方位向速度為0,即靜止時(shí),達(dá)到最大。圖2基于2維速度搜索的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)流程圖第6期閆賀等:基于二維速度搜索的星載SAR運(yùn)動(dòng)目標(biāo)聚焦算法研究1289
vx(m)由此可見(jiàn),對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)聚焦成像需要精確估計(jì)出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的多普勒參數(shù),在實(shí)際操作中可以通過(guò)方位向搜索速度來(lái)逼近。散焦嚴(yán)重時(shí),會(huì)導(dǎo)致多峰的出現(xiàn)。若是仍采用運(yùn)動(dòng)目標(biāo)中心位置來(lái)檢測(cè)信號(hào),SNR(SCR)變化曲線會(huì)出現(xiàn)起伏現(xiàn)象。為進(jìn)一步提高信號(hào)的檢測(cè)性能,提取不同搜索速度下的最強(qiáng)幅值進(jìn)行檢測(cè)。vx(m)¢vx¢vx=0¢vx假設(shè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)真實(shí)方位向速度為5m/s,圖4給出了不同方位向搜索速度下的提取信號(hào)最強(qiáng)幅值的性能曲線。其中橫坐標(biāo)為方位向搜索速度偏離運(yùn)動(dòng)目標(biāo)真實(shí)方位向速度的程度。可見(jiàn),時(shí),SNR=30dB,達(dá)到最大,且SNR隨著偏移程度的增大而一致減校此時(shí),隨著增j¢vxjvx(m)大,雜波散焦程度更為嚴(yán)重,故而SCR與SNR的規(guī)律變化不同。當(dāng)=7m/s時(shí),SNR下降約1dB,而此時(shí)SCR下降也約在1dB范圍內(nèi),故在該系統(tǒng)參數(shù)下,對(duì)方位向搜索速度選擇的最大搜索間隔不宜超過(guò)7m/s。4.2距離向速度的影響vy為檢驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的聚焦效果,不考慮噪聲情況下對(duì)目標(biāo)進(jìn)行插8倍值處理,得到運(yùn)動(dòng)目標(biāo)成像切片。由圖5、圖6可得,運(yùn)動(dòng)目標(biāo)距離向速度的存在不影響運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的聚焦成像,但是會(huì)引起運(yùn)動(dòng)目標(biāo)回波信號(hào)的多普勒中心頻率的變化,從而使得運(yùn)動(dòng)目標(biāo)在方位向偏離真實(shí)位置,偏移量與成正比。圖7給出了真實(shí)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)距離向速度為5m/s圖3靜止參數(shù)下方位向運(yùn)動(dòng)目標(biāo)性能曲線¢vx圖4不同方位向搜索速度(m)下的性能曲線圖5距離向速度為5m/s的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)在靜止參數(shù)下的成像1290電子與信息學(xué)報(bào)第41卷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多通道SAR-GMTI技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 林晨晨,黃普明,李渝. 電訊技術(shù). 2017(01)
[2]一種基于動(dòng)目標(biāo)聚焦的SAR-GMTI方法[J]. 韋北余,朱岱寅,吳迪. 電子與信息學(xué)報(bào). 2016(07)
[3]星載SAR技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 李春升,王偉杰,王鵬波,陳杰,徐華平,楊威,于澤,孫兵,李景文. 電子與信息學(xué)報(bào). 2016(01)
博士論文
[1]合成孔徑雷達(dá)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)和成像研究[D]. 鄭明潔.中國(guó)科學(xué)院研究生院(電子學(xué)研究所) 2003
本文編號(hào):2974787
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