本文關(guān)鍵詞：基于靜目標(biāo)的雷達(dá)關(guān)聯(lián)成像方法研究

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【摘要】：由于傳統(tǒng)的SAR成像模型是側(cè)視的,并且必須通過雷達(dá)與目標(biāo)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)才能收集到回波中加載的目標(biāo)差異性信息。當(dāng)對(duì)靜目標(biāo)成像機(jī)制進(jìn)行分析后,除實(shí)孔徑技術(shù)外,還可以利用饋源的偏焦,實(shí)現(xiàn)焦平面靜目標(biāo)成像,這種成像方法利用光學(xué)透鏡的原理,方位分辨能力差,不適合遠(yuǎn)距離成像。因此,基于對(duì)光學(xué)系統(tǒng)中光場強(qiáng)度關(guān)聯(lián)的研究,我們構(gòu)造了一種與“鬼”成像原理類似的雷達(dá)關(guān)聯(lián)成像模型。該機(jī)制能夠呈現(xiàn)出高質(zhì)量的圖像反演結(jié)果。首先,利用陣列信號(hào)的排布,增加回波中目標(biāo)物的信息,建立了一種新的有源毫米波空域關(guān)聯(lián)成像模型。其成像分辨率與陣列尺寸、陣元間距包括對(duì)目距離有很大關(guān)系。利用上述參數(shù)的更改,討論不同情況下成像質(zhì)量的優(yōu)劣并建立成像系統(tǒng)分辨率的理論表達(dá)式,仿真實(shí)驗(yàn)通過目標(biāo)點(diǎn)圖像及響應(yīng)等高線進(jìn)行了分析。其次,從電磁場的角度對(duì)成像的物理過程進(jìn)行分析,構(gòu)造了詳細(xì)的入射、反射場的積分模型。通過矩陣的離散化表達(dá),結(jié)合接收信號(hào)、輻射場矩陣以及目標(biāo)特性函數(shù)建立參數(shù)化模型,從數(shù)學(xué)角度進(jìn)行了秩、向量、相關(guān)性以及解的分析。并利用直接關(guān)聯(lián)方法和最優(yōu)化求解方法,分別基于不同信噪比,對(duì)目標(biāo)進(jìn)行反演,對(duì)比不同求解算法對(duì)噪聲條件下目標(biāo)的重構(gòu)情況。最后,由理論分析及仿真實(shí)驗(yàn)得出了兩種提高輻射場隨機(jī)性的方法。第一種方法利用施密特正交化對(duì)輻射場矩陣進(jìn)行處理,提出了一種優(yōu)于現(xiàn)有算法的正交方法。該方法將第一行向量分別與其他行進(jìn)行正交,正交后所得矩陣再與第三行向量進(jìn)行正交,以此類推,最后將每一次正交所得的對(duì)應(yīng)行向量存儲(chǔ)于矩陣中,構(gòu)成輻射場向量矩陣。第二種方法通過陣元排布形式的改變提高輻射場隨機(jī)性。分別構(gòu)建對(duì)稱模型、隨機(jī)模型以及繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)模型并基于三種模型研究了以下兩個(gè)問題:(1)發(fā)射矩陣所包含的信號(hào)矩陣和延遲矩陣的具體形式,不同陣元排布對(duì)應(yīng)的發(fā)射矩陣形式及回波模型;(2)轉(zhuǎn)動(dòng)角度以及脈沖采樣次數(shù)對(duì)成像結(jié)果清晰程度的影響。仿真實(shí)驗(yàn)表明:通過正交方法及陣元排布形式的改變,能有效改善輻射場的隨機(jī)特性,大大提高成像質(zhì)量。
【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

【參考文獻(xiàn)】

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