本文關(guān)鍵詞：聚束模式下彈載SAR成像算法研究

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【摘要】：合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一種利用微波遙感技術(shù)成像的高分辨率成像系統(tǒng),它能夠進行距離向和方位向的二維成像。作為一種有源雷達,發(fā)射電磁波的成像效果遠遠超過紅外光,而且云和霧以及自然環(huán)境對微波的影響很小,因此可以不受外界天氣環(huán)境的影響全天候全天時地獲得高分辨率雷達圖像。目前SAR成像技術(shù)已經(jīng)在機載和星載平臺中得到廣泛應用,但在彈載平臺上的應用還不太成熟。將SAR技術(shù)應用在導彈上,會大大提高導彈的作戰(zhàn)能力和雷達導引頭在復雜的戰(zhàn)場環(huán)境下目標識別的能力,所以彈載SAR已成為當前雷達研究的熱點之一。而SAR聚束工作模式具備小場景高分辨成像的特點,正好符合導彈精確打擊目標的要求,鑒于此,本文開展了聚束模式下彈載SAR成像算法研究,主要研究內(nèi)容如下:研究了彈載SAR平飛段聚束模式下RD成像算法。并給出了平飛段聚束模式SAR成像的幾何模型以及分析了聚束模式條件下SAR信號的回波特性,同時推導出了一種適合聚束模式成像的RD算法。并將瞬時斜距用泰勒級數(shù)展開,忽略4階以上高階項,得到了近似表達式,然后把回波信號表達式變換到二維頻域進行距離壓縮、二次距離壓縮、距離彎曲以及高階偏移校正,最后通過仿真驗證算法的有效性,為后面的算法研究奠定了基礎(chǔ)。研究了彈載SAR末制導階段聚束工作模式下的PFA成像算法。在彈載SAR末制導下降段聚束工作模式的幾何模型的基礎(chǔ)上,分析了該幾何模型下回波信號的特性。并利用級數(shù)反演的思想推導出其二維頻譜表達式,在二維頻譜中校正相關(guān)參數(shù),最終得到SAR圖像。研究了俯沖下降段PFA的改進算法和曲線規(guī)避階段的改進PFA成像算法。利用聚束模式下幾何模型中平臺到場景中心之間的瞬時斜距作為參考距離,校正多普勒中心偏移。同時利用級數(shù)反演的思想推出其二維頻譜表達式,進行二維去耦合、距離壓縮、方位壓縮和成像位置校正等工作,最終得到理想的SAR圖像。這種方法只使用了FFT/IFFT以及相位相乘運算,沒有使用原算法中需要的插值等復雜運算,大大減少了算法的計算量,在很大程度上提高了算法的運行速度,有利于實時成像。在深入研究彈載SAR成像算法基礎(chǔ)上,利用MATLAB和VC聯(lián)合編程并選用Matcom軟件將二者相關(guān)聯(lián)的方法,完成了彈載SAR成像仿真軟件設計。
【關(guān)鍵詞】：彈載SAR 聚束模式成像 距離徙動校正 多普勒偏移
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN957.52
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 概述10
• 1.2 課題研究背景及意義10-11
• 1.3 國內(nèi)外彈載SAR系統(tǒng)研究現(xiàn)狀11-13
• 1.4 彈載聚束模式SAR研究歷史及發(fā)展趨勢13-14
• 1.5 本文主要工作14-16
• 第二章 合成孔徑雷達成像系統(tǒng)基本原理16-25
• 2.1 合成孔徑雷達簡介16
• 2.2 SAR信號處理過程16-17
• 2.3 匹配濾波及脈沖壓縮17-21
• 2.3.1 匹配濾波器基本性質(zhì)17-19
• 2.3.2 脈沖壓縮19-20
• 2.3.3 線性調(diào)頻波形（LFM）20-21
• 2.4 聚束模式SAR主要特點及分辨率分析21-24
• 2.4.1 聚束模式SAR主要特點21
• 2.4.2 聚束模式SAR分辨率分析21-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第三章 彈載SAR平飛段聚束模式成像算法研究25-32
• 3.1 彈載SAR聚束成像幾何關(guān)系25-26
• 3.1.1 聚束SAR幾何模型25-26
• 3.2 聚束SAR勻直運動瞬時斜距分析26
• 3.3 基于徙動校正的RD算法研究26-31
• 3.3.1 算法原理26-27
• 3.3.2 頻域分析27-29
• 3.3.3 仿真實驗分析29-31
• 3.4 本章小結(jié)31-32
• 第四章 彈載SAR非勻速曲線彈道成像算法研究32-53
• 4.1 彈載SAR俯沖下降段PFA算法研究32-39
• 4.1.1 幾何模型32-33
• 4.1.2 算法分析33-37
• 4.1.3 仿真實驗分析37-39
• 4.2 彈載SAR俯沖下降段改進PFA算法研究39-45
• 4.2.1 成像算法研究39-43
• 4.2.2 仿真實驗分析43-45
• 4.3 彈載SAR曲線規(guī)避段改進PFA算法研究45-51
• 4.3.1 曲線規(guī)避段成像模型45-46
• 4.3.2 曲線規(guī)避段成像算法分析46-49
• 4.3.3 仿真結(jié)果分析49-51
• 4.4 本章小結(jié)51-53
• 第五章 彈載SAR仿真軟件設計53-61
• 5.1 彈載SAR仿真軟件設計準則和功能分析53-54
• 5.2 仿真軟件設計54-56
• 5.3 軟件功能展示56-59
• 5.3.1 界面展示56-58
• 5.3.2 彈載SAR仿真軟件功能展示58-59
• 5.4 本章小結(jié)59-61
• 第六章 全文工作總結(jié)及展望61-63
• 6.1 全文工作總結(jié)61-62
• 6.2 下一步工作展望62-63
• 致謝63-64
• 參考文獻64-67

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李悅麗;梁甸農(nóng);黎向陽;;一種改進方位向非線性CS大斜視角SAR成像算法[J];國防科技大學學報;2008年05期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 羌曉丹;SAR極坐標格式處理波前彎曲補償方法研究[D];南京航空航天大學;2012年

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本文編號：904076