本文關(guān)鍵詞：基于散射模型的SAR成像算法研究

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【摘要】：基于電磁散射模型的目標合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar,SAR)成像算法及仿真,可以有效彌補SAR系統(tǒng)因受各種條件制約而無法獲得測量結(jié)果的缺陷,同時可以為圖像理解和目標分類識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理和模型研究,可以更好地理解電磁波與目標的相互作用,促進目標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(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和運動目標的SAR圖像仿真,初步研究了動態(tài)海面SAR成像。主要包括以下工作:1.基于合成孔徑雷達成像的基本原理,詳細討論了高分辨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)它們對距離徙動不同的校正方式,分別在正側(cè)視及斜視情況進行了點目標的SAR成像仿真,并對不同的成像算法進行了對比分析。2.從目標的電磁散射特性出發(fā),詳細研究了基于散射模型的SAR成像機理。利用物理光學(xué)的Gordon面元法計算了目標的雷達散射截面,結(jié)合CS算法分別仿真了簡單目標和復(fù)雜目標的SAR圖像,驗證了成像算法的有效性。結(jié)合圖像預(yù)處理方法,對論文的部分結(jié)果采用加窗濾波的方法消除了SAR圖像的相干斑噪聲,使圖像更易于識別。3.由于目標運動會使SAR成像結(jié)果偏移散焦,因此就不能采用靜止目標成像的方法來處理動目標,動目標成像的關(guān)鍵在于多普勒參數(shù)的計算。論文詳細分析了動目標的回波信號特性,討論了運動參量對雷達方位向多普勒信息的影響,進而分析了不同運動參量對SAR成像的影響�；趧幽繕薙AR成像的方法,分別對具有不同運動速度和運動加速度的點目標及復(fù)雜目標進行SAR成像仿真。仿真結(jié)果驗證了動目標SAR成像算法的有效性。結(jié)合海面運動狀態(tài)復(fù)雜多變的特點,論文初步探究了海面SAR成像,并討論了時間積累長度對海面成像效果的影響。
【關(guān)鍵詞】：合成孔徑雷達 成像算法 散射模型 動目標成像 海面
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN957.52
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-13
• 符號對照表13-15
• 縮略語對照表15-18
• 第一章 緒論18-24
• 1.1 合成孔徑雷達成像簡介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19-20
• 1.2 動目標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 合成孔徑雷達成像的基本原理24-32
• 2.1 雷達成像模型24-26
• 2.1.1 SAR空間幾何模型24-25
• 2.1.2 SAR回波信號模型25-26
• 2.2 合成孔徑雷達高分辨率原理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 合成孔徑雷達成像算法及其仿真32-46
• 3.1 距離徙動理論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 靜止目標的SAR圖像仿真46-62
• 4.1 目標的電磁散射模型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 動目標成像仿真62-78
• 5.1 動目標回波分析62-64
• 5.2 目標運動對SAR圖像產(chǎn)生的影響64-67
• 5.2.1 距離向速度對成像的影響64-65
• 5.2.2 方位向速度對成像的影響65-67
• 5.3 不同速度動目標成像仿真67-70
• 5.4 包含加速度的動目標成像仿真70-72
• 5.5 基于動目標成像算法的動態(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80-84
• 致謝84-86
• 作者簡介86-87

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1 屈樂樂;黃瓊;方廣有;;基于壓縮感知的頻率步進探地雷達成像算法[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2010年02期

2 劉繼幫;韓松;;基于距離走動校正的星載SAR成像算法[J];電子與信息學(xué)報;2008年02期

3 朱宇濤;向家彬;;一種基于時頻分析的自適應(yīng)積累成像算法[J];空軍雷達學(xué)院學(xué)報;2006年02期

4 孫泓波,顧紅,蘇衛(wèi)民,劉國歲;機載合成孔徑雷達成像算法研究[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2001年09期

5 何勁;實時成像算法在某8mm高分辨機載SAR中的應(yīng)用[J];電訊技術(shù);2004年04期

6 雷文太;粟毅;黃春琳;;表層穿透雷達遞歸反向投影成像算法[J];電子學(xué)報;2005年12期

7 孫兵;周蔭清;陳杰;李春升;;基于恒加速度模型的斜視SAR成像CA-ECS算法[J];電子學(xué)報;2006年09期

8 白霞;袁運能;孫進平;毛士藝;;0.1米分辨率機載SAR系統(tǒng)的帶寬實現(xiàn)和成像算法研究[J];電子學(xué)報;2007年09期

9 李述為;高梅國;傅雄軍;;步進頻穿墻雷達成像算法[J];現(xiàn)代雷達;2007年12期

10 介利軍;歐陽繕;楊潔;陳玉生;;一種穿墻雷達成像算法的快速實現(xiàn)方法[J];電路與系統(tǒng)學(xué)報;2011年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王文遠;;貝頁斯層析成像算法在密度反演中的應(yīng)用[A];中國工程物理研究院科技年報（2003）[C];2003年

2 鄧黽;吳彥鴻;;雙站合成孔徑雷達ωk成像算法研究[A];全國第五屆信號和智能信息處理與應(yīng)用學(xué)術(shù)會議�？�(第一冊)[C];2011年

3 馬進;許會;;微波成像算法綜述[A];科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展（A卷）——第七屆沈陽科學(xué)學(xué)術(shù)年會暨渾南高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇文集[C];2010年

4 張云;趙昕;姜義成;;艦船目標的分數(shù)階自相關(guān)瞬時成像算法研究[A];全國第二屆信號處理與應(yīng)用學(xué)術(shù)會議專刊[C];2008年

5 趙滿慶;賈鑫;;一端固定的雙站SAR成像算法研究[A];第三屆全國嵌入式技術(shù)和信息處理聯(lián)合學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

6 黃曉芳;馬侖;劉崢;;基于最小熵準則的彈載SAR成像算法[A];第十二屆全國信號處理學(xué)術(shù)年會（CCSP-2005）論文集[C];2005年

7 劉愛芳;朱曉華;劉中;;基于分數(shù)階Fourier變換的距離瞬時多普勒成像算法[A];現(xiàn)代通信理論與信號處理進展——2003年通信理論與信號處理年會論文集[C];2003年

8 白霞;孫進平;毛士藝;;雙基地合成孔徑雷達的Chirp z變換成像算法[A];第十三屆全國信號處理學(xué)術(shù)年會（CCSP-2007）論文集[C];2007年

9 陳靜;楊萬麟;;機載雙基地SAR的R-D成像算法[A];2006中國西部青年通信學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

10 陳浩;吳仁彪;劉家學(xué);韓智勇;;基于NUFFT的探地雷達偏移成像算法[A];第十四屆全國信號處理學(xué)術(shù)年會(CCSP-2009)論文集[C];2009年

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1 楊軍;機/星載寬幅SAR成像算法研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

2 李浩林;機載SAR快速后向投影成像算法研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

3 邵鵬;大斜視SAR成像及凝視成像算法研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

4 廖軼;圓跡環(huán)掃合成孔徑雷達成像算法研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

5 孟自強;雙基前視高機動平臺SAR系統(tǒng)特性及成像算法研究[D];西安電子科技大學(xué);2016年

6 劉光平;超寬帶合成孔徑雷達高效成像算法[D];中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2003年

7 任百玲;主動毫米波安檢成像算法及系統(tǒng)研究[D];北京理工大學(xué);2014年

8 鐘華;雙站合成孔徑雷達成像算法研究[D];上海交通大學(xué);2009年

9 劉玉春;雙基雷達成像算法研究[D];西安電子科技大學(xué);2013年

10 左艷軍;分布式小衛(wèi)星合成孔徑雷達高分辨率成像算法研究[D];中國科學(xué)院研究生院（電子學(xué)研究所）;2007年

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1 王照法;THz頻段SAR成像算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 張謙;前視雙基地SAR成像算法及運動補償研究[D];電子科技大學(xué);2015年

3 劉志明;基于子空間優(yōu)化方法的非線性電磁場逆成像算法研究[D];南昌大學(xué);2015年

4 陳紅寰;基于二維頻譜的雙站SAR成像技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2014年

5 殷文昭;合成孔徑雷達成像算法的并行優(yōu)化與實現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2015年

6 劉嬋;雙基地前視SAR頻域成像算法研究[D];電子科技大學(xué);2015年

7 李志希;建筑物透視探測場景成像算法研究[D];電子科技大學(xué);2014年

8 梅治浩;彈載SAR大斜視角成像算法研究[D];電子科技大學(xué);2014年

9 班陽陽;基于后向投影的SAR成像算法與GPU加速研究[D];南京航空航天大學(xué);2014年

10 張帆;彈載合成孔徑雷達多模式成像技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

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本文編號：1005444