本文關(guān)鍵詞：可變PRF SAR成像方法研究　出處：《電子科技大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：星載合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar,SAR)作用距離長、覆蓋范圍廣,具備全天時(shí)、全天候的對地觀測能力,然而傳統(tǒng)星載SAR存在無法兼顧高方位向分辨力與寬測繪帶的固有矛盾。為了解決這一矛盾,近年研究者提出采用可變脈沖重復(fù)頻率(Pulse Repetition Frequency,PRF)的星載SAR體制。該體制下,雷達(dá)利用了反射天線和數(shù)字波束形成(Digital Beam-Forming,DBF)來獲取高分辨寬測繪帶的SAR圖像。更重要的是,借助變化的PRF,該體制的雷達(dá)可以解決傳統(tǒng)的基于DBF體制的星載SAR無法克服的盲區(qū)問題。此外,該體制的SAR還具有低成本的優(yōu)點(diǎn),因而對其進(jìn)行研究具有重要意義。然而,可變PRF SAR的回波存在著方位向非均勻采樣和數(shù)據(jù)丟失的特點(diǎn),利用傳統(tǒng)頻域算法處理數(shù)據(jù)會(huì)導(dǎo)致成像質(zhì)量嚴(yán)重惡化,甚至完全無法成像。時(shí)域算法可直接聚焦可變PRF SAR的回波,但計(jì)算量大。為了解決這些問題,本文做了如下工作:1.研究了三種常見脈沖重復(fù)間隔(Pulse Repetition Interval,PRI)變化情況下的成像效果。PRI周期慢變化時(shí),盲區(qū)集中分布,部分目標(biāo)回波信號(hào)連續(xù)丟失,給信號(hào)處理帶來了一定的困難;PRI周期快變化和PRI精細(xì)變化的情況下,雷達(dá)盲區(qū)有效分散,觀測區(qū)域內(nèi)任意點(diǎn)目標(biāo)的回波信號(hào)都不會(huì)出現(xiàn)連續(xù)丟失的情況,實(shí)驗(yàn)證明該情況下成像效果良好。2.研究了多種已有的重采樣回波方法,包括Lagrange插值,最優(yōu)線性無偏(Best linear unbiased,BLU)插值和多通道重建,并提出了利用非均勻快速傅里葉變換(Nonuniform fast Fourier transform,NUFFT)重采樣可變PRF SAR的回波。經(jīng)過理論分析和仿真實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),BLU插值和Lagrange插值可以有效處理多種情況下的回波信號(hào),但計(jì)算量大;多通道重建算法適用于PRI變化周期較小情況,但會(huì)增強(qiáng)方位模糊和噪聲;基于線性最小約束功率(linear constraint minimum power,LCMP)的改進(jìn)多通道重建可以減弱噪聲對成像結(jié)果的影響;NUFFT能夠在魯棒性和計(jì)算量之間達(dá)到平衡。3.提出了一種基于統(tǒng)一計(jì)算架構(gòu)(Compute Unified Device Architecture,CUDA)流的異步并行后向投影(Back Projection,BP)算法。該方法在圖像像素間并行BP算法的基礎(chǔ)上改進(jìn),將數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理同時(shí)進(jìn)行,以此提高算法的處理效率;除此之外,還研究了通過優(yōu)化啟動(dòng)CUDA流的數(shù)目的方法提升運(yùn)算效率。
【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)】：TN957.52

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李世強(qiáng),楊汝良;單相位中心多波束合成孔徑雷達(dá)方位信號(hào)處理研究[J];電子與信息學(xué)報(bào);2005年07期

2 王小青,郭琨毅,盛新慶,朱敏慧;基于距離向多孔徑接收的寬測繪帶SAR成像方法的研究[J];電子與信息學(xué)報(bào);2004年05期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 楊桃麗;星載多通道高分辨寬測繪帶合成孔徑雷達(dá)成像處理技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 于淼;雙基地SAR時(shí)域成像算法研究[D];電子科技大學(xué);2013年

2 張鑫;雙基地SAR成像方法研究及GPU實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：1308149