【摘要】：前視成像雷達(dá)能夠?qū)\(yùn)動(dòng)平臺(tái)正前方場景進(jìn)行距離-方位二維成像,在自主著陸、精確制導(dǎo)等領(lǐng)域具有重大應(yīng)用價(jià)值,成為了國際研究熱點(diǎn)。距離向高分辨成像可以通過發(fā)射寬帶線性調(diào)頻信號(hào),使用脈沖壓縮技術(shù)獲得。在方位向上,由于平臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向與成像場景的方位向幾乎垂直,前視雷達(dá)無法積累大的多普勒帶寬,因此難以合成孔徑實(shí)現(xiàn)方位向高分辨成像。此外,由于運(yùn)動(dòng)平臺(tái)空間尺寸受限,傳統(tǒng)厘米波、分米波雷達(dá)難以形成窄波束,僅通過波束銳化技術(shù)還無法滿足現(xiàn)代雷達(dá)對(duì)方位向高分辨的需求。毫米波雷達(dá)由于其波長小,可以在較小的尺寸空間下形成窄波束,在此基礎(chǔ)上對(duì)其方位向進(jìn)行超分辨成像,將成為前視成像雷達(dá)提高方位向分辨率的一個(gè)重要手段。本文圍繞著毫米波雷達(dá)前視成像技術(shù)展開研究,開展了基于單脈沖測角、正則化反卷積以及貝葉斯的反卷積的前視成像算法理論研究,并通過算法仿真驗(yàn)證了各成像算法的可行性。主要工作內(nèi)容以及創(chuàng)新如下:1、根據(jù)雷達(dá)與目標(biāo)之間的幾何關(guān)系,建立了毫米波前視成像雷達(dá)的回波信號(hào)模型,在此基礎(chǔ)上,通過對(duì)距離向和方位向回波特性的分析,結(jié)合前視成像雷達(dá)的工作原理,提出了毫米波前視成像雷達(dá)的成像基本流程和方法。2、在單脈沖測角的基礎(chǔ)上,通過計(jì)算和理論推導(dǎo),建立了單脈沖測角成像模型,并給出了基于單脈沖測角的毫米波前視成像方法。經(jīng)過點(diǎn)目標(biāo)與場景目標(biāo)成像仿真,驗(yàn)證了該算法對(duì)目標(biāo)角度精確測量成像的有效性。3、建立了毫米波前視成像雷達(dá)方位向回波反卷積模型。對(duì)稀疏目標(biāo)成像,提出了L1-TSVD正則化成像算法。該算法相較于L1正則化成像算法,具有對(duì)噪聲抑制能力強(qiáng),魯棒性更好的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)場景成像使用L2正則化方法,該算法能有效抑制噪聲對(duì)成像造成的影響。4、在貝葉斯框架下實(shí)現(xiàn)了前視雷達(dá)成像,把SBL(稀疏貝葉斯學(xué)習(xí))引入到前視成像雷達(dá)中。并且提出了SBL-TSVD算法對(duì)稀疏場景成像。該方法克服了SBL(稀疏貝葉斯學(xué)習(xí))在學(xué)習(xí)過程中,均值受噪聲影響較大的缺陷;該方法相較于L1正則化成像算法,能夠充分利用回波數(shù)據(jù),從中自動(dòng)推導(dǎo)超參數(shù),成像效果更好。
【圖文】：

束駐留時(shí)間載機(jī)在飛行過程中，天線掃描平時(shí)以速度v 飛行。兩波束分別為目標(biāo)與載機(jī)之間的夾角。當(dāng)載機(jī)，，波束會(huì)產(chǎn)生畸變，使得目標(biāo)在對(duì)波束掃描速度速度疊加的示，因此，可以忽略在掃描時(shí)間內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)與載機(jī)以速度v運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)切向速度sv 為：sv v 速度分解到的切向速度， R為v v sin

圖 2-5 天線方向圖 圖 2-6 目標(biāo)分布圖圖 2-7 距離向脈沖壓縮 圖 2-8 距離走動(dòng)校正所示。觀察圖 2-8 可知，在距離走動(dòng)校正后，目標(biāo)的回波能量在距離向分布到同一個(gè)距離單元中了。在圖 2-7 與圖 2-8 中，可以明顯的看出，距離雷達(dá)較近的兩個(gè)目標(biāo)由于位于同一個(gè)波束內(nèi)，僅對(duì)距離向成像無法進(jìn)行分辨；距離雷達(dá)較遠(yuǎn)的兩個(gè)目
【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】：2019
【分類號(hào)】：TN957.52

【參考文獻(xiàn)】

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1 杜勇;磨國瑞;楊海粟;吳一龍;;雷達(dá)導(dǎo)引頭單脈沖前視成像技術(shù)研究[J];現(xiàn)代雷達(dá);2014年05期

2 溫曉楊;匡綱要;胡杰民;占榮輝;張軍;;基于實(shí)波束掃描的相控陣?yán)走_(dá)前視成像[J];航空學(xué)報(bào);2014年07期

3 陳洪猛;李明;賈璐;吳艷;;一種高精度的DBS圖像拼接算法[J];西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2014年02期

4 龐礴;代大海;邢世其;王雪松;;前視SAR成像技術(shù)的發(fā)展和展望[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2013年11期

5 王健;宗竹林;;前視SAR壓縮感知成像算法[J];雷達(dá)科學(xué)與技術(shù);2012年01期

6 李玉書;;雷達(dá)測量技術(shù)發(fā)展趨勢分析[J];現(xiàn)代雷達(dá);2008年12期

7 丁義元,楊建宇,張衛(wèi)華,黃順吉;改進(jìn)實(shí)孔徑雷達(dá)角分辨力的廣義逆濾波方法[J];電子學(xué)報(bào);1993年09期

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1 張寅;運(yùn)動(dòng)平臺(tái)前視雷達(dá)超分辨成像理論與方法[D];電子科技大學(xué);2016年

2 李悅麗;彈載合成孔徑雷達(dá)成像技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

3 吳頡爾;正則化方法及其在模型修正中的應(yīng)用[D];南京航空航天大學(xué);2007年

4 劉光炎;斜視及前視合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)的成像與算法研究[D];電子科技大學(xué);2003年

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1 王瑋;毫米波步進(jìn)頻雷達(dá)一維成像及目標(biāo)檢測算法研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

2 賀林峰;單脈沖成像[D];華中科技大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2680428