本文選題：FMCW + SAR��； 參考：《北京理工大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、峰值功率低、無盲區(qū)和高分辨等特點(diǎn),適合用于大范圍邊坡地表監(jiān)測(cè)的地基SAR監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本文對(duì)高分辨FMCW地基SAR系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法與連續(xù)波雷達(dá)耦合信號(hào)的分析與抑制方法進(jìn)行了研究,主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:1.針對(duì)地基SAR系統(tǒng)的特點(diǎn)和低功耗、小體積的設(shè)計(jì)約束要求,開展高分辨地基SAR系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法研究。通過分析雷達(dá)系統(tǒng)性能需求和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度,確定了雷達(dá)體制、雷達(dá)頻段和信號(hào)波形,并根據(jù)雷達(dá)輻射場(chǎng)景需求設(shè)計(jì)雷達(dá)的發(fā)射功率。同時(shí)得到了全系統(tǒng)相參性下,微波本振、數(shù)字頻率和觸發(fā)信號(hào)的約束條件。根據(jù)SAR系統(tǒng)成像指標(biāo)的設(shè)計(jì)要求,提出了一種適用于FMCW地基SAR的系統(tǒng)隔離度指標(biāo)的分析方法。2.針對(duì)FMCW SAR系統(tǒng)的特點(diǎn),分析雷達(dá)系統(tǒng)耦合信號(hào)的來源、傳遞路徑和信號(hào)畸變特性,建立了雷達(dá)系統(tǒng)耦合信號(hào)模型,并分析了耦合信號(hào)對(duì)地基SAR系統(tǒng)輻射區(qū)域成像的影響。根據(jù)高速示波器采集的雷達(dá)射頻數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析了信號(hào)傳遞過程中相位畸變的組成。通過仿真和雷達(dá)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了耦合信號(hào)對(duì)一維距離像和二維SAR成像影響的分析結(jié)果。3.針對(duì)耦合信號(hào)對(duì)地基SAR系統(tǒng)成像的影響,研究耦合信號(hào)數(shù)字對(duì)消方法。首先利用傳統(tǒng)數(shù)字對(duì)消方法對(duì)耦合信號(hào)進(jìn)行對(duì)消抑制處理。其次,針對(duì)傳統(tǒng)方法無法實(shí)時(shí)更新對(duì)消參考信號(hào)的不足,提出一種基于奇異值分解(SVD Singular Value Decomposition)估計(jì)對(duì)消參考信號(hào)的耦合對(duì)消方法。采用回波數(shù)據(jù)矩陣劃分,子矩陣分解來估計(jì)對(duì)消參考信號(hào)的方法,用于解決SVD對(duì)系統(tǒng)時(shí)間和空間開銷大問題。通過開展外場(chǎng)雷達(dá)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該對(duì)消抑制方法的有效性。
[Abstract]:Frequency modulated continuous wave radar system has the advantages of simple structure, low peak power, no blind area and high resolution. It is suitable for ground SAR monitoring system for large scale slope surface monitoring. In this paper, the design method of high resolution FMCW ground SAR system and the analysis and suppression method of continuous wave radar coupling signal are studied, including the following aspects: 1. According to the characteristics of foundation SAR system and the design constraints of low power consumption and small volume, the design method of high resolution foundation SAR system is studied. By analyzing the performance requirements and the implementation complexity of radar system, the radar system, radar frequency band and signal waveform are determined, and the transmitting power of radar is designed according to the requirement of radar radiation scene. At the same time, the constraints of microwave local oscillator, digital frequency and trigger signal are obtained. According to the design requirements of SAR system imaging index, an analytical method of system isolation index for FMCW foundation SAR is proposed. According to the characteristics of FMCW SAR system, the source, transmission path and signal distortion characteristics of radar system coupling signal are analyzed. The coupled signal model of radar system is established, and the influence of coupling signal on the radiation region imaging of ground-based SAR system is analyzed. According to the radar RF data collected by high speed oscilloscope, the phase distortion in the signal transmission process is further analyzed. The effect of coupled signal on one-dimensional range profile and two-dimensional SAR imaging is verified by simulation and radar data. In view of the effect of coupled signal on the imaging of ground SAR system, the digital cancellation method of coupled signal is studied. Firstly, the traditional digital cancellation method is used to suppress the coupled signal. Secondly, a coupled cancellation method based on singular value decomposition (SVD Singular Value decomposition) is proposed to estimate the cancelling reference signal, which can not be updated in real time by the traditional method. The echo data matrix partition and submatrix decomposition are used to estimate the canceling reference signal, which is used to solve the problem of large time and space cost of SVD. The effectiveness of the cancellation and suppression method is verified by outfield radar experiments.
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN957.51

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本文編號(hào)：1863784