本文關(guān)鍵詞：基于散射模型的SAR成像算法研究

  更多相關(guān)文章： 合成孔徑雷達(dá) 成像算法 散射模型 動(dòng)目標(biāo)成像 海面

【摘要】：基于電磁散射模型的目標(biāo)合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar,SAR)成像算法及仿真,可以有效彌補(bǔ)SAR系統(tǒng)因受各種條件制約而無法獲得測(cè)量結(jié)果的缺陷,同時(shí)可以為圖像理解和目標(biāo)分類識(shí)別提供有效的方法和豐富的圖像源。SAR圖像仿真中的電磁散射機(jī)理和模型研究,可以更好地理解電磁波與目標(biāo)的相互作用,促進(jìn)目標(biāo)散射特征提取方法的研究。論文在SAR成像基本原理的基礎(chǔ)上,著重研究了三種典型的SAR成像算法:距離多普勒(Range-Doppler,RD)算法,線頻調(diào)變標(biāo)(Chirp Scaling,CS)算法、后向投影(Back Projection,BP)算法,并完成了正側(cè)視及斜視情況下靜止目標(biāo)和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的SAR圖像仿真,初步研究了動(dòng)態(tài)海面SAR成像。主要包括以下工作:1.基于合成孔徑雷達(dá)成像的基本原理,詳細(xì)討論了高分辨SAR成像原理以及成像平面的選取問題。研究了三種典型的SAR成像算法:RD算法,CS算法、BP算法,并根據(jù)它們對(duì)距離徙動(dòng)不同的校正方式,分別在正側(cè)視及斜視情況進(jìn)行了點(diǎn)目標(biāo)的SAR成像仿真,并對(duì)不同的成像算法進(jìn)行了對(duì)比分析。2.從目標(biāo)的電磁散射特性出發(fā),詳細(xì)研究了基于散射模型的SAR成像機(jī)理。利用物理光學(xué)的Gordon面元法計(jì)算了目標(biāo)的雷達(dá)散射截面,結(jié)合CS算法分別仿真了簡(jiǎn)單目標(biāo)和復(fù)雜目標(biāo)的SAR圖像,驗(yàn)證了成像算法的有效性。結(jié)合圖像預(yù)處理方法,對(duì)論文的部分結(jié)果采用加窗濾波的方法消除了SAR圖像的相干斑噪聲,使圖像更易于識(shí)別。3.由于目標(biāo)運(yùn)動(dòng)會(huì)使SAR成像結(jié)果偏移散焦,因此就不能采用靜止目標(biāo)成像的方法來處理動(dòng)目標(biāo),動(dòng)目標(biāo)成像的關(guān)鍵在于多普勒參數(shù)的計(jì)算。論文詳細(xì)分析了動(dòng)目標(biāo)的回波信號(hào)特性,討論了運(yùn)動(dòng)參量對(duì)雷達(dá)方位向多普勒信息的影響,進(jìn)而分析了不同運(yùn)動(dòng)參量對(duì)SAR成像的影響�；趧�(dòng)目標(biāo)SAR成像的方法,分別對(duì)具有不同運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)加速度的點(diǎn)目標(biāo)及復(fù)雜目標(biāo)進(jìn)行SAR成像仿真。仿真結(jié)果驗(yàn)證了動(dòng)目標(biāo)SAR成像算法的有效性。結(jié)合海面運(yùn)動(dòng)狀態(tài)復(fù)雜多變的特點(diǎn),論文初步探究了海面SAR成像,并討論了時(shí)間積累長(zhǎng)度對(duì)海面成像效果的影響。
【關(guān)鍵詞】：合成孔徑雷達(dá) 成像算法 散射模型 動(dòng)目標(biāo)成像 海面
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN957.52
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-13
• 符號(hào)對(duì)照表13-15
• 縮略語對(duì)照表15-18
• 第一章 緒論18-24
• 1.1 合成孔徑雷達(dá)成像簡(jiǎn)介18-20
• 1.1.1 SAR成像及其發(fā)展歷史18-19
• 1.1.2 SAR成像的發(fā)展趨勢(shì)19-20
• 1.2 動(dòng)目標(biāo)SAR成像模擬研究的背景和意義20-21
• 1.3 論文的主要內(nèi)容21-24
• 第二章 合成孔徑雷達(dá)成像的基本原理24-32
• 2.1 雷達(dá)成像模型24-26
• 2.1.1 SAR空間幾何模型24-25
• 2.1.2 SAR回波信號(hào)模型25-26
• 2.2 合成孔徑雷達(dá)高分辨率原理26-29
• 2.2.1 脈沖壓縮與距離向分辨率26-27
• 2.2.2 合成孔徑與方位向分辨率27-29
• 2.3 雷達(dá)成像平面的選取29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-32
• 第三章 合成孔徑雷達(dá)成像算法及其仿真32-46
• 3.1 距離徙動(dòng)理論32-35
• 3.2 距離多普勒(RD)算法及其仿真35-38
• 3.2.1 正側(cè)視RD算法35-37
• 3.2.2 斜視RD算法37-38
• 3.3 Chirp Scaling算法及其仿真38-42
• 3.3.1 線性Chirp Scaling算法38-41
• 3.3.2 非線性Chirp Scaling算法41-42
• 3.4 后向投影(BP)算法及其仿真42-44
• 3.5 成像算法的比較44-45
• 3.6 本章小結(jié)45-46
• 第四章 靜止目標(biāo)的SAR圖像仿真46-62
• 4.1 目標(biāo)的電磁散射模型46-50
• 4.1.1 多散射中心理論46
• 4.1.2 高頻計(jì)算方法46-47
• 4.1.3 物理光學(xué)法47-48
• 4.1.4 物理光學(xué)法的面元形式48-50
• 4.2 基于目標(biāo)電磁散射特性的SAR圖像仿真50-56
• 4.2.1 流程分析50-51
• 4.2.2 仿真結(jié)果與分析51-56
• 4.3 去相干斑基礎(chǔ)與SAR圖像濾波56-59
• 4.3.1 相干斑產(chǎn)生機(jī)理56
• 4.3.2 經(jīng)典去相干斑方法56-59
• 4.4 本章小結(jié)59-62
• 第五章 動(dòng)目標(biāo)成像仿真62-78
• 5.1 動(dòng)目標(biāo)回波分析62-64
• 5.2 目標(biāo)運(yùn)動(dòng)對(duì)SAR圖像產(chǎn)生的影響64-67
• 5.2.1 距離向速度對(duì)成像的影響64-65
• 5.2.2 方位向速度對(duì)成像的影響65-67
• 5.3 不同速度動(dòng)目標(biāo)成像仿真67-70
• 5.4 包含加速度的動(dòng)目標(biāo)成像仿真70-72
• 5.5 基于動(dòng)目標(biāo)成像算法的動(dòng)態(tài)海面成像72-77
• 5.5.1 海面的流體力學(xué)模型72-75
• 5.5.2 海面SAR成像模擬75-77
• 5.6 本章小結(jié)77-78
• 第六章 總結(jié)與展望78-80
• 6.1 論文總結(jié)78
• 6.2 論文展望78-80
• 參考文獻(xiàn)80-84
• 致謝84-86
• 作者簡(jiǎn)介86-87

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