本文關(guān)鍵詞：前視雙基地SAR成像算法及運動補償研究

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【摘要】：前視雙基地合成孔徑雷達(dá)(Bistatic Forward-looking Synthetic Aperture Radar,BFSAR)作為一種特殊配置模式下的雙基地SAR系統(tǒng),可以實現(xiàn)對載機(jī)前方區(qū)域的高分辨率成像,有效地解決了傳統(tǒng)SAR成像中的固有盲區(qū)問題,在軍用和民用領(lǐng)域都展現(xiàn)出了非常廣闊的應(yīng)用前景。本文在傳統(tǒng)雙基地SAR系統(tǒng)的研究基礎(chǔ)上,對前視雙基地SAR系統(tǒng)的基本原理、成像算法和運動補償?shù)葍?nèi)容進(jìn)行了深入研究。文章利用精確的曲線擬合提高了傳統(tǒng)前視Chirp Scaling算法的空變性聚焦能力;通過消除前視ISFFT算法中的高階空變誤差,改善了ISFFT算法在場景遠(yuǎn)距離點處的聚焦性能;研究并推導(dǎo)了結(jié)合運動補償?shù)那耙昐AR成像算法,有效地解決了運動誤差對前視雙基地SAR成像造成的影響。本文的主要工作概括如下:1.研究了前視雙基地SAR系統(tǒng)的基本原理及其回波信號模型。在建立前視雙基地SAR系統(tǒng)空間幾何模型的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)并分析了前視模式下的雙基距離歷史,通過對系統(tǒng)的多普勒特性與空間分辨率特性的研究,推導(dǎo)出前視雙基地SAR的回波信號模型。2.研究了一種改進(jìn)的前視雙基地Chirp Scaling成像算法。首先將回波信號的二維頻譜進(jìn)行距離頻率的高次展開,補償高階相位項對前視SAR成像的影響,然后采用曲線擬合方法得到改進(jìn)的二維頻譜表達(dá)式,并借助頻譜中各階相位項關(guān)于距離空變量的解析表達(dá)式,更好地實現(xiàn)了距離徙動校正和方位多普勒調(diào)制項的空變性補償,提高了算法的空變性聚焦能力。3.研究了一種改進(jìn)的前視雙基地ISFFT成像算法。首先對回波二維頻譜中的頻率高次項進(jìn)行補償,接著進(jìn)行距離壓縮、二次距離壓縮和參考點處的統(tǒng)一相位補償,然后利用曲線擬合得到方位多普勒調(diào)制項的精確展開式,消除傳統(tǒng)ISFFT算法中的高階空變誤差,并通過相應(yīng)的尺度逆傅里葉變換(Inverse Scaled Fast Fourier Transform,ISFFT)處理實現(xiàn)了距離徙動校正和方位多普勒調(diào)制項的空變性補償,有效地改善了算法的成像性能。4.研究了前視雙基地SAR系統(tǒng)的運動補償方法與結(jié)合運動補償?shù)那耙暢上袼惴�。建立了已知運動誤差的回波數(shù)據(jù)模型,并在此基礎(chǔ)上詳細(xì)分析了運動誤差在距離向和方位向上對成像造成的空變性影響,推導(dǎo)出相應(yīng)的補償函數(shù),最后給出了結(jié)合運動補償?shù)那耙曤p基地SAR成像算法,有效地解決了運動誤差對前視SAR成像造成的影響。
【關(guān)鍵詞】：雙基地SAR 前視 成像 Chirp Scaling ISFFT 運動補償
【學(xué)位授予單位】：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5-7
• ABSTRACT7-14
• 第一章 緒論14-20
• 1.1 研究背景及意義14-15
• 1.2 發(fā)展歷程與研究現(xiàn)狀15-18
• 1.2.1 雙基地SAR發(fā)展歷程15-17
• 1.2.2 前視雙基地SAR發(fā)展歷程17-18
• 1.2.3 前視雙基地SAR成像算法研究現(xiàn)狀18
• 1.3 本文的主要工作和內(nèi)容安排18-20
• 第二章 前視雙基地SAR基本原理20-31
• 2.1 引言20
• 2.2 前視雙基地SAR幾何構(gòu)型20-21
• 2.3 前視雙基地SAR雙基斜距歷史21-25
• 2.4 多普勒特性25-27
• 2.5 空間分辨率特性27-29
• 2.6 回波信號模型29-30
• 2.7 本章小結(jié)30-31
• 第三章 前視Chirp Scaling成像算法研究31-52
• 3.1 引言31
• 3.2 級數(shù)反演法求解二維頻譜31-35
• 3.2.1 雙基斜距史泰勒展開32-33
• 3.2.2 級數(shù)反演原理33
• 3.2.3 MSR方法求解二維頻譜33-35
• 3.3 改進(jìn)的前視Chirp Scaling算法35-46
• 3.3.1 前視CS算法分析37-39
• 3.3.2 二維頻譜曲線擬合39-42
• 3.3.3 算法推導(dǎo)42-46
• 3.4 仿真實驗46-50
• 3.5 本章小結(jié)50-52
• 第四章 前視ISFFT成像算法研究52-69
• 4.1 引言52
• 4.2 Chirp-Z變換與逆變換52-55
• 4.3 前視ISFFT算法誤差分析55-58
• 4.3.1 傳統(tǒng)前視ISFFT算法誤差分析55-57
• 4.3.2 利用曲線擬合消除高階空變誤差57-58
• 4.4 改進(jìn)的前視ISFFT成像算法58-62
• 4.4.1 算法預(yù)處理58-59
• 4.4.2 ISFFT處理過程59-62
• 4.5 仿真實驗62-68
• 4.6 本章小結(jié)68-69
• 第五章 前視雙基地SAR運動誤差補償69-86
• 5.1 引言69
• 5.2 運動誤差與運動補償69-73
• 5.2.1 運動誤差與相位誤差69-72
• 5.2.2 運動補償72-73
• 5.3 已知運動誤差的回波模型73-75
• 5.4 已知運動誤差的補償75-80
• 5.4.1 運動誤差的方位空變性補償76-77
• 5.4.2 運動誤差的距離空變性補償77-80
• 5.5 結(jié)合運動補償?shù)腅CS算法80-85
• 5.5.1 結(jié)合運動補償?shù)腅CS算法推導(dǎo)81-82
• 5.5.2 仿真實驗82-85
• 5.6 本章小結(jié)85-86
• 第六章 總結(jié)和展望86-88
• 6.1 工作總結(jié)86-87
• 6.2 工作展望87-88
• 致謝88-89
• 參考文獻(xiàn)89-93
• 碩士期間取得的研究成果93-94

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 胥哲銘;張曉玲;;基于機(jī)載雙基地SAR的兩種成像算法的比較[J];雷達(dá)與對抗;2006年02期

2 ;Analysis of Resolution of Bistatic SAR[J];Journal of Electronic Science and Technology of China;2007年03期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳琦;機(jī)載斜視及前視合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)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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本文編號：547234