本文關鍵詞：基于LabVIEW的SAR成像處理軟件開發(fā)

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【摘要】：合成孔徑雷達(SAR)是一種利用脈沖壓縮技術和合成孔徑技術來獲得高分辨率的成像雷達。經過幾十年的發(fā)展,在經濟、科學研究和軍事領域都有廣闊的應用前景。本文利用可視化的編程語言LabVIEW,開發(fā)出一種針對SAR成像處理的軟件,可以采用經典的幾種成像算法并結合一定的運動補償方法對SAR的回波數據進行實時成像,并且對成像結果可以進行保存、處理以及可視化分析。利用該款軟件能夠簡便、高效的進行SAR成像的處理,對國內外的SAR發(fā)展研究具有重大的意義。本文主要的工作內容如下:首先,對合成孔徑雷達的成像機理和成像算法進行相應的研究和分析,以此為成像軟件的開發(fā)做好理論和算法的準備。在成像機理方面,以條帶式正側視SAR為例,對雷達的工作原理做了詳細的闡述,并對距離向分辨率和方位向分辨率做了詳細的分析和公式的推導。在成像算法方面,詳細闡述了SAR成像軟件中相應成像算法的原理,包括距離-多普勒算法、線頻調變標算法、距離徙動算法以及SPECAN四種成像算法,依據其原理給出了成像流程圖。然后,將上述的幾種成像算法進行了對比和分析,總結出它們各自的性能以及適用的條件,以便于用戶選取合適的算法進行SAR成像。其次,介紹了SAR成像處理軟件的開發(fā)平臺和設計思想。在開發(fā)語言方面,對比分析了傳統(tǒng)的SAR成像軟件的開發(fā)語言,最終確定以LabVIEW作為SAR成像處理軟件的開發(fā)平臺,并對該款軟件中用到的LabVIEW編程技術做了詳細的介紹。在SAR成像處理軟件的設計方面,以SAR的成像機理和成像算法的研究為基礎,根據用戶需求,分析并確定了SAR成像處理軟件的功能需求。依據軟件的功能需求,設計出了軟件的總體框架,并對用戶登錄模塊、參數設置模塊、成像處理模塊、圖像顯示模塊以及圖像質量評估五大模塊分別作出了詳細的設計,并給出了設計流程圖。最后,利用上述的設計方案,軟件的各個功能模塊得以成功的實現。以距離-多普勒算法為例,對軟件的各個模塊的功能進行了詳細的展示。實現的功能是可以選取R-D算法、CS算法、距離徙動算法和SPECAN算法四種算法的任意一種,并結合基于慣導和基于回波數據兩種運動補償方法進行數據的處理和成像結果的顯示,根據需要能夠從基于點目標和基于面目標兩個方面進行圖像質量的評估。
【關鍵詞】：合成孔徑雷達 LabVIEW 成像算法 運動補償 圖像質量評估
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN957.52;TP311.52
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號對照表11-12
• 縮略語對照表12-16
• 第一章 緒論16-20
• 1.1 論文研究的背景16-18
• 1.1.1 合成孔徑雷達簡介16-17
• 1.1.2 SAR系統(tǒng)研究現狀17-18
• 1.2 論文研究的意義18
• 1.3 本文的主要工作和論文結構18-20
• 第二章 合成孔徑雷達成像機理及成像算法20-40
• 2.1 合成孔徑雷達成像機理20-27
• 2.1.1 合成孔徑雷達工作原理20-21
• 2.1.2 距離向分辨率21-24
• 2.1.3 方位向分辨率24-27
• 2.2 合成孔徑雷達成像算法27-37
• 2.2.1 距離-多普勒算法27-29
• 2.2.2 Chirp Scaling算法29-33
• 2.2.3 距離徙動算法33-35
• 2.2.4 SPECAN算法35-37
• 2.3 SAR成像算法比較37-38
• 2.4 本章小結38-40
• 第三章 SAR成像處理軟件的開發(fā)平臺及設計40-64
• 3.1 SAR成像處理軟件設計準則40-41
• 3.2 SAR成像處理軟件開發(fā)語言選擇41-43
• 3.2.1 傳統(tǒng)的SAR成像開發(fā)語言41-42
• 3.2.2 交互數據語言LabVIEW42-43
• 3.3 軟件開發(fā)平臺LabVIEW43-51
• 3.3.1 LabVIEW的程序設計43-47
• 3.3.2 Lab VIEW中調用Matlab語言47-49
• 3.3.3 Lab VIEW視覺開發(fā)模塊49-51
• 3.4 系統(tǒng)框架和人機交互界面設計51-53
• 3.4.1 總體框架51-52
• 3.4.2 人機交互界面設計52-53
• 3.5 主控軟件的功能設計53-62
• 3.5.1 用戶登錄模塊53-54
• 3.5.2 參數設置模塊54-57
• 3.5.3 成像處理模塊57-59
• 3.5.4 圖像顯示模塊59-60
• 3.5.5 圖像質量評估模塊60-62
• 3.6 本章小結62-64
• 第四章 SAR成像處理軟件的功能實現64-76
• 4.1 用戶登錄模塊功能的實現65-66
• 4.2 主界面模塊66-67
• 4.3 軟件核心功能的實現67-73
• 4.3.1 參數設置模塊67-68
• 4.3.2 成像處理及顯示模塊68-70
• 4.3.3 圖像質量評估模塊70-73
• 4.4 軟件運行情況及LabVIEW的優(yōu)勢總結73-74
• 4.5 本章小結74-76
• 第五章 總結和展望76-78
• 5.1 論文工作總結76-77
• 5.2 展望77-78
• 參考文獻78-80
• 致謝80-82
• 作者簡介82-83

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前1條

1 張剛;楊立波;祝明波;李相平;;彈載SAR大斜視SPECAN成像算法[J];無線電工程;2012年11期

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本文編號：1065298