雷達成像的分辨率由信號的帶寬和相干積累角大小決定,但是提高信號的帶寬和增加目標(biāo)觀測時間不容易實現(xiàn)。多雷達數(shù)據(jù)融合成為提高成像分辨率的有效手段,通過信號重構(gòu)算法估計目標(biāo)散射中心模型參數(shù),恢復(fù)部分頻帶和視角的雷達回波數(shù)據(jù)來獲得高分辨的圖像。本文針對塊稀疏變分貝葉斯在雷達成像中的應(yīng)用展開研究,首先分析成像的原理,對多雷達回波數(shù)據(jù)進行稀疏表示,重構(gòu)空白頻段和方位角的數(shù)據(jù),提高成像分辨率。之后用本方法對方位數(shù)據(jù)缺失的機動目標(biāo)實現(xiàn)高質(zhì)量成像,完成的主要工作如下:（1）研究了電磁散射和成像的關(guān)系,分析了高頻區(qū)目標(biāo)散射中心理論,對雷達成像的原理進行介紹,簡述壓縮感知的理論。（2）研究了基于塊稀疏變分貝葉斯的多雷達數(shù)據(jù)融合成像,對同視角多頻段雷達回波構(gòu)造一維稀疏表示矩陣,重構(gòu)出空白段的頻率數(shù)據(jù),在距離向提高成像分辨率,并驗證了算法的抗噪聲性能。對多視角多頻段雷達回波構(gòu)造二維稀疏表示矩陣,重構(gòu)出空白段的頻率和方位數(shù)據(jù),在距離向和方位向提高成像分辨率。（3）研究了基于塊稀疏變分貝葉斯的機動目標(biāo)成像,針對目標(biāo)平動造成的誤差,分析了距離對準(zhǔn)和相位補償方法,并通過仿真驗證了運動補償方法的準(zhǔn)確性。針對機動目標(biāo)成像,... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

單站ISAR成像

?（２．２．１８）??假設(shè)丨ＳＡＲ發(fā)射線性調(diào)頻信號，獲得了短觀測時間內(nèi)的目標(biāo)回波，且經(jīng)過距離對準(zhǔn)??和相位補償后等效為轉(zhuǎn)臺模型如圖２．２所示，具體的平動補償技術(shù)會在后面章節(jié)進行介??紹。在觀測時間內(nèi)，目標(biāo)相對于雷達的瞬時姿態(tài)角為外？），其中為慢時間，７：??表示總觀測時間。假設(shè)目標(biāo)與雷達的距離遠大于目標(biāo)尺寸，目標(biāo)上散射點ＭＡＷ到雷達??的近似瞬時距離為１２４］：??Ｒ（ｔ）?？?Ｒ｛］?＋?ｊｃ－ｓｉｎ＾（？）?＋?＾?（２．２．１９）??其中０（／）＝祕，《為旋轉(zhuǎn)角速度。??ｋｙ?ｔｖ??Ｐ（ｘ，ｙ）?＇Ｎ??———??ｒａｄａｒ??圖２．２目標(biāo)轉(zhuǎn)動模型??線性調(diào)頻信號的表達式如下：??「糾「「卜ＶＩ?，?、??６（ｒ）?＝?ｒｅｅｌ?—?－ｅｘｐ?ｊ２ｎ?ｆｃＴ?＋?—?ｒ￣?（２．２．２０）??Ｌ?ｖ?２?）．??其中ｒ表示快時間，７；表示脈沖持續(xù)時間，．／：為載頻，／為調(diào)頻率，經(jīng)過雙程延時＾??后的回波信號為：??Ｌ?＾?Ｊ?Ｌ７；Ｊ?Ｌ?Ａ」（２．２．２１）??Ｊ?．「２＿丫１??■ｅｘｐ＜ｊ７ｒ／?Ｔ￣—＾￣?ｒ??其中《（／）為散射屮心的散射強度系數(shù)，Ａ?＝?．／；／ｃ為波長，ｃ為光速。對回波進行距離向??匹配濾波可得：??ＩＩ??

接下介紹極坐標(biāo)格式重排方法，主要思想是重排頻率數(shù)據(jù)并通過傅Ｍ葉變換得到圖??像。通常認(rèn)為散射場數(shù)據(jù)在頻率－角度域以等間距矩形形式排布，但是它在域是以??極坐標(biāo)形式分布的，如圖２．３所示，其中黑點為原始數(shù)據(jù)，白點為重排數(shù)據(jù)。從公式??（２．２．２７）可以看出，＜和；ｃ存在傅里葉關(guān)系，Ａ：，．和ｙ存在傅里葉關(guān)系。傅里葉變換要??求數(shù)據(jù)為等間隔的矩形格式，因此必須把數(shù)據(jù)由極坐標(biāo)格式變?yōu)榈芽栕鴺?biāo)格式，這個??過程就叫極坐標(biāo)格式重排。為了使重排過程中誤差最小，需要用到一些插值方法，如最??近鄰插值、雙線性插值等。??Ｕ，???＾Ｑ…＂ＣＪ）—■〇—＾—??—�！�?ｉ?＼—４?＼—ｉ?＞—（ｊ）—?？???０－－ｃ�。悖。�??圖２．３數(shù)據(jù)格式重排示意圖??最近鄰插值的過程如圖２．４所示，其中１、２、３和４為待插值的點，分別用ｇ｜、ｇ２、??ｇ，和＆表示，黑點為己知的數(shù)據(jù)其值為《，１、２、３和４點到已知點的距離為ｒ，、ｒ２、ｒ，??和ｑ，插值的公式如下：??１３??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于壓縮感知的ISAR高分辨成像算法[J]. 李少東,楊軍,馬曉巖.  通信學(xué)報. 2013(09)
[2]壓縮感知機動目標(biāo)ISAR成像新方法[J]. 陳春利,謝紅梅,彭進業(yè),王志成,王保平.  紅外與激光工程. 2013(08)
[3]基于稀疏表示和時頻變換的ISAR成像算法[J]. 王保平,孫超,郭俊杰.  計算機科學(xué). 2013(01)

博士論文
[1]基于稀疏貝葉斯重構(gòu)方法的雷達成像技術(shù)研究[D]. 蘇伍各.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[2]基于壓縮感知的多維度雷達成像方法研究[D]. 邱偉.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[3]基于壓縮感知的高分辨雷達成像方法研究[D]. 胡磊.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[4]高分辨SAR/ISAR成像及誤差補償技術(shù)研究[D]. 張磊.西安電子科技大學(xué) 2012
[5]空天目標(biāo)逆合成孔徑雷達成像新方法研究[D]. 白雪茹.西安電子科技大學(xué) 2011
[6]基于信號稀疏表示的ISAR目標(biāo)特性增強技術(shù)[D]. 葉釩.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[7]復(fù)雜運動目標(biāo)高分辨雷達成像技術(shù)研究[D]. 胡杰民.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010

碩士論文
[1]基于快速稀疏貝葉斯學(xué)習(xí)算法的雷達數(shù)據(jù)融合技術(shù)研究[D]. 何邦昱.南京理工大學(xué) 2014
[2]雷達成像的電磁仿真研究[D]. 張利軍.西安電子科技大學(xué) 2008



本文編號：3256807