基于改進(jìn)的3D-FFBP三維穿墻成像研究
發(fā)布時間:2024-05-17 03:12
穿墻成像雷達(dá)(Through-Wall Imaging Radar,TWIR)利用低頻電磁波的穿透特性,對隱蔽在建筑物之內(nèi)的目標(biāo)進(jìn)行探測、定位和成像等狀態(tài)分析,大大提高了城區(qū)作戰(zhàn)能力、反恐斗爭以及災(zāi)難救援時人員搜救能力,成為了近些年來的研究熱點。基于脈沖超寬帶(Impulse RadioUltra Wide Band,IR-UWB)信號的穿墻成像系統(tǒng),主要由建模仿真和成像兩部分組成,本文重點開展了IR-UWB信號穿墻傳播特性建模和成像問題的研究,為實際系統(tǒng)的設(shè)計和通信應(yīng)用提供了理論指導(dǎo)。在穿墻特性建模中,為了改善FDTD(Finite Difference Time Domain,FDTD)方法在預(yù)測IRUWB信號傳播過程中存在的對內(nèi)存資源消耗較大、計算時間較長等問題,本文針對傳統(tǒng)FDTD方法不足之處提供了一些改進(jìn)方案。運用改良的矩陣束以及交替隱式有限差分方法算法建模分析超寬帶穿墻傳播特性,仿真結(jié)果證實了改良的FDTD方法可以在一定程度上減少計算時長,提高仿真效率。在仿真時域數(shù)據(jù),本文首先給出了在合成孔徑中使用的反投影算法及其衍生因式分解快速后向投影(Fast Factorized B...
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
專用術(shù)語注釋表
第一章 緒論
1.1 研究內(nèi)容及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 超寬帶技術(shù)的發(fā)展
1.2.2 UWB脈沖信號傳播特性研究
1.2.3 目標(biāo)散射信號提取問題
1.2.4 合成孔徑成像
1.3 論文內(nèi)容主要安排
第二章 穿墻UWB信號特性研究
2.1 理論基礎(chǔ)
2.2 FDTD方法介紹
2.2.1 FDTD基本原理
2.2.2 數(shù)值穩(wěn)定性
2.2.3 吸收邊界條件
2.3 3D-FDTD建模
2.3.1 交替方向隱式時域有限差分方法基本原理
2.3.2 改良的矩陣束基本原理介紹
2.3.3 仿真結(jié)果
2.4 本章小結(jié)
第三章 三維成像算法在SAR中的應(yīng)用
3.1 三維BP算法
3.2 FBP投影算法
3.2.1 算法的運算量分析
3.2.2 插值處理
3.3 FFBP算法
3.3.1 算法的運算量分析
3.4 仿真實驗
3.5 本章小結(jié)
第四章 主動式超寬帶穿墻雷達(dá)快速分解后向投影算法研究
4.1 穿墻成像算法
4.1.1 基于折射定律補(bǔ)償?shù)腇FBP成像算法
4.2 主動式穿墻成像基本原理
4.3 仿真結(jié)果與分析
4.3.1 單目標(biāo)仿真模型時的成像分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 被動式超寬帶穿墻雷達(dá)快速分解后向投影算法研究
5.1 被動式探測穿墻成像算法
5.2 仿真結(jié)果分析
5.2.1 被動式探測仿真模型分析
5.3 成像仿真
第六章 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間申請的專利
致謝
本文編號:3975299
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
專用術(shù)語注釋表
第一章 緒論
1.1 研究內(nèi)容及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 超寬帶技術(shù)的發(fā)展
1.2.2 UWB脈沖信號傳播特性研究
1.2.3 目標(biāo)散射信號提取問題
1.2.4 合成孔徑成像
1.3 論文內(nèi)容主要安排
第二章 穿墻UWB信號特性研究
2.1 理論基礎(chǔ)
2.2 FDTD方法介紹
2.2.1 FDTD基本原理
2.2.2 數(shù)值穩(wěn)定性
2.2.3 吸收邊界條件
2.3 3D-FDTD建模
2.3.1 交替方向隱式時域有限差分方法基本原理
2.3.2 改良的矩陣束基本原理介紹
2.3.3 仿真結(jié)果
2.4 本章小結(jié)
第三章 三維成像算法在SAR中的應(yīng)用
3.1 三維BP算法
3.2 FBP投影算法
3.2.1 算法的運算量分析
3.2.2 插值處理
3.3 FFBP算法
3.3.1 算法的運算量分析
3.4 仿真實驗
3.5 本章小結(jié)
第四章 主動式超寬帶穿墻雷達(dá)快速分解后向投影算法研究
4.1 穿墻成像算法
4.1.1 基于折射定律補(bǔ)償?shù)腇FBP成像算法
4.2 主動式穿墻成像基本原理
4.3 仿真結(jié)果與分析
4.3.1 單目標(biāo)仿真模型時的成像分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 被動式超寬帶穿墻雷達(dá)快速分解后向投影算法研究
5.1 被動式探測穿墻成像算法
5.2 仿真結(jié)果分析
5.2.1 被動式探測仿真模型分析
5.3 成像仿真
第六章 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間申請的專利
致謝
本文編號:3975299
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