【摘要】：合成孔徑雷達(SAR)成像技術(shù)是在雷達系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種成像技術(shù),目的是為了解決天線孔徑尺寸有限帶來的成像分辨率不高的問題。隨著雷達理論的發(fā)展和無人機等小型飛行平臺對機載雷達系統(tǒng)的重量、體積、分辨率各方面的要求增加,以信號處理技術(shù)和寬帶毫米波技術(shù)為基礎(chǔ)的成像雷達誕生了。將合成孔徑雷達與調(diào)頻連續(xù)波體制二者結(jié)合起來就出現(xiàn)了調(diào)頻連續(xù)波合成孔徑雷達(FMCW SAR),FMCW SAR具有重量輕、體積小、耗能少、成像分辨率高等一系列優(yōu)點。滿足了無人機等小型飛行平臺對機載雷達的要求,并且因它具有多種工作模式和較高的成像分辨率而受到了各行各業(yè)的廣泛關(guān)注,不同的應(yīng)用有不同的需求,需要不同的成像算法來實現(xiàn)各自的功能。本文首先研究了調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)信號與合成孔徑成像技術(shù),分析了由于雷達載機的連續(xù)飛行而產(chǎn)生距離徙動問題。因為FMCW SAR發(fā)射信號的周期為1ms至10ms,而脈沖體制合成孔徑雷達的發(fā)射信號的周期為1μs至10μs,所以FMCW SAR和脈沖體制合成孔徑雷達相比較,調(diào)頻連續(xù)波合成孔徑雷達(FMCW SAR)不能忽視距離徙動對成像的影響,因此適用于脈沖體制合成孔徑雷達所使用的“停-走-停”模式不在適用于FMCW SAR,而且隨著雷達發(fā)射信號波束斜視角的增加,雷達載機的持續(xù)運動對成像的影響也就越大,所以需要大力研究適用于FMCW SAR成像算法。同時,對調(diào)頻連續(xù)波信號進行去調(diào)頻處理之后會得到頻率是常數(shù)的去調(diào)頻信號,如此會大大簡化距離向的匹配濾波處理過程;并通過構(gòu)造FMCW SAR的成像幾何圖,來得到調(diào)頻連續(xù)波合成孔徑雷達的回波信號模型。通過對經(jīng)典的距離多普勒(RD)成像處理算法的研究,推導(dǎo)出適用于FMCW SAR的距離多普勒成像算法,接著通過matlab仿真實驗證明了改進后的RD成像算法能夠適用于FMCW SAR系統(tǒng),同時得到了聚焦良好的點目標(biāo)圖像。由于RD算法是使用插值法來實現(xiàn)距離徙動校正,而這導(dǎo)致了成像處理計算量過大問題,而FS算法采用相位相乘法進行距離徙動校正,降低了算法的計算量。所以本文又研究了適用于FMCW SAR的頻率變標(biāo)(FS)算法;詳細推導(dǎo)了調(diào)頻變標(biāo)過程及頻率變標(biāo)函數(shù)表達式,并研究了頻率變標(biāo)過程中所引入的誤差以及對成像結(jié)果的影響,提出了一種改進的頻率變標(biāo)(FS)成像算法,最后用改進的FS對點目標(biāo)進行成像仿真,實驗證明了使用改進的FS成像算法能夠消除頻譜混疊從而得到聚焦良好的點目標(biāo)圖像。
【圖文】：

圖 1-1 合成孔徑雷達的實物圖Figure 1-1 Physical Chart of SAR圖 1-2 微合成孔徑成像圖Figure 1 -2 microsynthetic aperture imaging diagram內(nèi)研究發(fā)展?fàn)顩r

圖 1-2 微合成孔徑成像圖Figure 1 -2 microsynthetic aperture imaging diagram 國內(nèi)研究發(fā)展?fàn)顩r我國對調(diào)頻連續(xù)波合成孔徑雷達的研究才剛剛起步，尚處于理論和段。然而，調(diào)頻連續(xù)波合成孔徑雷達技術(shù)在中國得到了高度重視。如電子科技大學(xué)、電子科技學(xué)院、西安科技大學(xué)等，開展了更深入多成果。重點放在在了雷達成像理論與成像仿真。自 1996 年以來首次建立了調(diào)頻連續(xù)波合成孔徑雷達實驗系統(tǒng)。2004 年以來，國防一套超高分辨率 fmcw 合成孔徑雷達研究平臺，目前仍處于國內(nèi)領(lǐng)號處理和分析等關(guān)鍵問題上取得了很大的成功。主要用于 Luav 平初以來，，西安電子科技大學(xué)還深入研究了影響調(diào)頻連續(xù)波合成孔徑雷術(shù)，包括了斜視成像與運動目標(biāo)成像等等。為該雷達系統(tǒng)在現(xiàn)實使基礎(chǔ)。這些科研成果為國內(nèi) FMCW SAR 的研究開辟了道路[29~35]。
【學(xué)位授予單位】：廣西科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN957.52

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;龔麗霞赴新參加亞太合成孔徑雷達會議[J];地殼構(gòu)造與地殼應(yīng)力;2015年02期

2 陳一暢;胡靜;;斜視合成孔徑雷達的稀疏降采樣數(shù)據(jù)成像方法[J];吉首大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2016年06期

3 閆飛飛;常文革;黎向陽;張啟雷;;星機雙基地合成孔徑雷達方位向成像性能分析[J];國防科技大學(xué)學(xué)報;2017年02期

4 劉趙云;;小型合成孔徑雷達技術(shù)綜述[J];飛航導(dǎo)彈;2014年12期

5 航訊;;高分三號衛(wèi)星投入使用[J];太空探索;2017年03期

6 肖虹雁;岳彩榮;;合成孔徑雷達技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用綜述[J];林業(yè)調(diào)查規(guī)劃;2014年02期

7 孫佳;;小型合成孔徑雷達衛(wèi)星技術(shù)一瞥[J];國際太空;2012年09期

8 王放;黎湘;;雙/多基地合成孔徑雷達研究進展[J];電光與控制;2010年04期

9 馬丁;;探析合成孔徑雷達干擾技術(shù)[J];硅谷;2010年13期

10 朱良;郭巍;禹衛(wèi)東;;合成孔徑雷達衛(wèi)星發(fā)展歷程及趨勢分析[J];現(xiàn)代雷達;2009年04期

相關(guān)會議論文 前10條

1 唐智;周蔭清;李景文;;曲線合成孔徑雷達原理研究[A];中國航空學(xué)會信號與信息處理專業(yè)全國第八屆學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

2 賈光沿;;國外合成孔徑雷達發(fā)展現(xiàn)狀[A];中國雷達行業(yè)協(xié)會航空電子分會暨四川省電子學(xué)會航空航天專委會學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2005年

3 張祥坤;張云華;姜景山;;圓跡合成孔徑雷達的近空間平臺應(yīng)用[A];第二屆微波遙感技術(shù)研討會摘要全集[C];2006年

4 崔海英;張祥坤;姜景山;;圓跡合成孔徑雷達星載實現(xiàn)的可行性分析[A];第二屆微波遙感技術(shù)研討會摘要全集[C];2006年

5 陳浩;于小紅;;空間合成孔徑雷達原理及其抗干擾技術(shù)[A];2007北京地區(qū)高校研究生學(xué)術(shù)交流會通信與信息技術(shù)會議論文集（下冊）[C];2008年

6 張珂殊;李光祚;王然;王寧;默迪;;機載激光合成孔徑雷達研究[A];第四屆高分辨率對地觀測學(xué)術(shù)年會論文集[C];2017年

7 劉擁軍;葛德彪;張忠治;;合成孔徑雷達目標(biāo)自動識別研究[A];第十三屆全國微波能應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

8 張杰儒;;合成孔徑雷達干擾分析[A];四川省電子學(xué)會雷達與火控、電子線路與系統(tǒng)專業(yè)委員會學(xué)術(shù)交流會10周年優(yōu)秀論文集[C];2006年

9 曾濤;溫育涵;陳新亮;文成;;基于幾何模型的雙基地合成孔徑雷達目標(biāo)回波建模與仿真[A];第十二屆全國信號和智能信息處理與應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2018年

10 盛蔚;毛士藝;袁運能;楊晨陽;;一種時頻二維信號分析方法及其在合成孔徑雷達檢測多個運動目標(biāo)中的應(yīng)用[A];第十屆全國信號處理學(xué)術(shù)年會（CCSP-2001）論文集[C];2001年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 祝魏瑋;新一代合成孔徑雷達概念呼之欲出[N];科學(xué)時報;2011年

2 記者 王宋平 通訊員 史瑞強;合成孔徑雷達遙感綜合實驗場項目在經(jīng)開區(qū)揭牌[N];張家口日報;2018年

3 本報記者 詹媛;我國首個太赫茲視頻合成孔徑雷達研制成功[N];光明日報;2019年

4 記者 高長安 通訊員 張云霄;合成孔徑雷達遙感綜合實驗場落成[N];中國科學(xué)報;2018年

5 記者 吳婷 盧健;高分三號衛(wèi)星正式投入使用[N];中國氣象報;2017年

6 記者 崔恩慧;高分三號投入使用[N];中國航天報;2017年

7 潘晨 本報記者 付毅飛;我國迎來合成孔徑雷達衛(wèi)星時代[N];科技日報;2016年

8 許偉武;一磅重納米合成孔徑雷達問世[N];中國航空報;2006年

9 士元;“X衛(wèi)星”多視角觀測轉(zhuǎn)眼不轉(zhuǎn)身[N];大眾科技報;2007年

10 本報記者 魏京華;穿透云霧見真容 雷達測繪惠民生[N];中國航天報;2018年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 孫斌;基于CT成像的合成孔徑雷達向量熵成像研究[D];浙江大學(xué);2004年

2 黃廣民;數(shù)字合成孔徑雷達技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（電子學(xué)研究所）;2004年

3 唐波;合成孔徑雷達的電子戰(zhàn)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（電子學(xué)研究所）;2005年

4 胡曉新;小波域的合成孔徑雷達原始數(shù)據(jù)壓縮[D];中國科學(xué)院研究生院（電子學(xué)研究所）;2005年

5 甘榮兵;合成孔徑雷達對抗及目標(biāo)檢測技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2006年

6 肖疆;合成孔徑雷達天線技術(shù)的若干關(guān)鍵問題研究[D];中國科學(xué)院研究生院（電子學(xué)研究所）;2006年

7 于明成;合成孔徑雷達參數(shù)估計及信號仿真新方法研究[D];清華大學(xué);2006年

8 徐豐;全極化合成孔徑雷達的正向與逆向遙感理論[D];復(fù)旦大學(xué);2007年

9 張祥坤;高分辨率圓跡合成孔徑雷達成像機理及方法研究[D];中國科學(xué)院研究生院（空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心）;2007年

10 張升康;雙基地合成孔徑雷達同步與成像算法[D];中國科學(xué)院研究生院（電子學(xué)研究所）;2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 國際;基于正交孔徑的合成孔徑雷達三維成像技術(shù)[D];上海交通大學(xué);2017年

2 田云;環(huán)掃合成孔徑雷達成像算法研究[D];武漢大學(xué);2017年

3 胡思鵬;調(diào)頻連續(xù)波合成孔徑雷達的成像算法研究[D];廣西科技大學(xué);2019年

4 郭鵬;GB-SAR在線性構(gòu)筑物變形監(jiān)測中的應(yīng)用[D];北京建筑大學(xué);2018年

5 楊修齊;基于GPU的合成孔徑雷達高速成像方法[D];西安電子科技大學(xué);2018年

6 蔣朋輝;多通道合成孔徑雷達地面動目標(biāo)指示及寬域成像技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2018年

7 黃世鋒;多模式環(huán)掃合成孔徑雷達距離向處理研究與實現(xiàn)[D];武漢大學(xué);2017年

8 王路晗;合成孔徑雷達及陣列在三維成像中的應(yīng)用研究[D];南京大學(xué);2018年

9 王s

本文編號：2632191