本文關(guān)鍵詞：復(fù)雜運(yùn)動(dòng)平臺(tái)SAR成像技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 復(fù)雜運(yùn)動(dòng) 方位分辨率 加速度容限 相位跟蹤 BP成像算法

【摘要】：合成孔徑雷達(dá)是一種全天候、全天時(shí)工作的高分辨率成像雷達(dá),廣泛應(yīng)用于軍事、民用等領(lǐng)域。雷達(dá)平臺(tái)受氣流、飛行器控制系統(tǒng)、引力等因素的影響作復(fù)雜運(yùn)動(dòng),對復(fù)雜運(yùn)動(dòng)平臺(tái)SAR高分辨率成像技術(shù)的研究正在不斷深入與發(fā)展。本文以復(fù)雜運(yùn)動(dòng)平臺(tái)SAR成像算法為研究課題,詳細(xì)分析了復(fù)雜運(yùn)動(dòng)平臺(tái)SAR航跡建模、回波信號(hào)的多普勒特性與方位分辨率特性、成像特性以及成像算法。主要內(nèi)容包括以下三個(gè)方面:首先,基于飛艇動(dòng)力學(xué)方程,建立了空間螺旋前進(jìn)、勻加速曲線運(yùn)動(dòng)距離史模型,重點(diǎn)分析了復(fù)雜運(yùn)動(dòng)平臺(tái)SAR回波信號(hào)多普勒帶寬以及方位分辨率特性,得出復(fù)雜運(yùn)動(dòng)平臺(tái)SAR多普勒帶寬較理想平臺(tái)展寬的充分條件,對于復(fù)雜運(yùn)動(dòng)平臺(tái)SAR采用方位回波信號(hào)脈沖壓縮后信號(hào)主瓣-3dB寬度作為理論最佳方位分辨率。其次,針對復(fù)雜運(yùn)動(dòng)平臺(tái)SAR,分析了泰勒級(jí)數(shù)逼近階數(shù)與有效合成孔徑時(shí)間的關(guān)系,得出相位誤差必然導(dǎo)致有效合成孔徑縮短、方位分辨率降低的性質(zhì),并通過實(shí)驗(yàn)仿真驗(yàn)證運(yùn)動(dòng)測量誤差對方位分辨率的影響;定量得出了點(diǎn)目標(biāo)斜距離歷史各階泰勒級(jí)數(shù)逼近能滿足成像要求時(shí)的加速度容限;由于復(fù)雜運(yùn)動(dòng)平臺(tái)SAR不同點(diǎn)目標(biāo)多普勒歷史具有空變性,所以采用BP算法對場景逐點(diǎn)成像。最后,重點(diǎn)研究了復(fù)雜運(yùn)動(dòng)平臺(tái)SAR成像算法。在準(zhǔn)確知道平臺(tái)空間位置情況下采用BP算法實(shí)現(xiàn)場景成像;而當(dāng)運(yùn)動(dòng)傳感器誤差太大導(dǎo)致成像效果變差時(shí),本文提出了基于相位跟蹤的BP成像算法:首先采用相位跟蹤算法估計(jì)出三個(gè)強(qiáng)點(diǎn)目標(biāo)的相位信息與斜距離歷史,進(jìn)而求解出飛行器的空間位置,再采用BP算法實(shí)現(xiàn)場景成像,通過仿真驗(yàn)證了算法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：復(fù)雜運(yùn)動(dòng) 方位分辨率 加速度容限 相位跟蹤 BP成像算法
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN958
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 研究背景及意義10-13
• 1.2 臨近空間SAR13-15
• 1.3 本文主要內(nèi)容及章節(jié)安排15-17
• 第二章 復(fù)雜運(yùn)動(dòng)平臺(tái)與SAR信號(hào)分析17-39
• 2.1 飛艇動(dòng)力學(xué)17-23
• 2.1.1 坐標(biāo)系及坐標(biāo)系之間的關(guān)系17-19
• 2.1.2 飛行器受力分析19-23
• 2.2 飛艇航跡生成23-27
• 2.2.1 龍格庫塔方法23
• 2.2.2 飛艇巡航段航跡仿真結(jié)果23-24
• 2.2.3 簡化的動(dòng)力學(xué)模型24-25
• 2.2.4 復(fù)雜運(yùn)動(dòng)SAR距離史模型25-27
• 2.3 SAR方位回波信號(hào)特性分析27-38
• 2.3.1 SAR原理與回波信號(hào)表示27-29
• 2.3.2 復(fù)雜運(yùn)動(dòng)SAR多普勒特性與方位向分辨率分析29-38
• 2.4 本章小結(jié)38-39
• 第三章 復(fù)雜運(yùn)動(dòng)平臺(tái)SAR成像特性分析39-57
• 3.1 泰勒級(jí)數(shù)逼近階數(shù)與有效合成孔徑時(shí)間的關(guān)系39-43
• 3.2 泰勒級(jí)數(shù)逼近階數(shù)與運(yùn)動(dòng)參數(shù)關(guān)系43-49
• 3.2.1 泰勒級(jí)數(shù)逼近滿足成像要求時(shí)方位向加速度容限44-47
• 3.2.2 泰勒級(jí)數(shù)逼近滿足成像要求時(shí)視線方向加速度容限47-49
• 3.3 運(yùn)動(dòng)測量誤差對成像的影響49-53
• 3.3.1 恒定測量誤差分析49-50
• 3.3.2 均勻分布的隨機(jī)測量誤差分析50-53
• 3.4 目標(biāo)回波多普勒史空變特性53-56
• 3.5 本章小結(jié)56-57
• 第四章 復(fù)雜運(yùn)動(dòng)平臺(tái)SAR成像算法57-76
• 4.1 距離徙動(dòng)57-59
• 4.2 后向投影算法59-62
• 4.2.1 距離壓縮59-60
• 4.2.2 成像區(qū)域離散化60
• 4.2.3 距離向插值60-61
• 4.2.4 累積回波曲線相干迭加61-62
• 4.3 基于強(qiáng)點(diǎn)信息的相位跟蹤算法62-69
• 4.3.1 強(qiáng)散射點(diǎn)選擇與強(qiáng)散射點(diǎn)回波信號(hào)提取62-63
• 4.3.2 窄帶濾波器組設(shè)計(jì)63-66
• 4.3.3 相位解纏繞66-67
• 4.3.4 信雜比對相位跟蹤算法精度影響67-69
• 4.4 基于相位跟蹤的后向投影成像算法69-75
• 4.4.1 飛行器空間位置求解69-74
• 4.4.2 基于相位跟蹤算法的BP成像算法流程74-75
• 4.5 本章小結(jié)75-76
• 第五章 結(jié)束語76-78
• 5.1 全文總結(jié)76-77
• 5.2 前景展望77-78
• 致謝78-79
• 參考文獻(xiàn)79-83

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本文編號(hào)：1079682