【摘要】：地/海面動目標檢測(GMTI/MMTI)是機載/星載監(jiān)視系統(tǒng)獲取監(jiān)視區(qū)域態(tài)勢信息的主要任務之一。在合成孔徑雷達(SAR)體制下,利用GMTI技術(shù)手段不僅可以獲得高分辨(高清)的區(qū)域SAR圖像,還可以同時掌握監(jiān)測場景的動態(tài)信息,對監(jiān)視區(qū)域態(tài)勢形成精準的認知與評估具有重要的意義和價值。相比于單通道系統(tǒng)而言,多通道SAR系統(tǒng)增加了空域維度的信息,通過空域和時域綜合處理后能夠提升低速目標的檢測性能。為了能夠進一步突破單衛(wèi)星平臺系統(tǒng)的天線孔徑尺寸限制,分布式衛(wèi)星雷達系統(tǒng)是一種較好的體制選擇。不過,分布式衛(wèi)星雷達系統(tǒng)存在長的垂直航跡基線(CTB),對地形高程更為敏感。尤其是地形高程起伏區(qū)域,雜波譜結(jié)構(gòu)(干涉相位)在空間上會發(fā)生改變,即雜波譜結(jié)構(gòu)受到“污染”,具有明顯的空間依賴性。傳統(tǒng)處理方法以均勻場景為前提,需要大量滿足獨立同分布(IID)的訓練樣本,在獨立同分布均勻環(huán)境遭受破壞后GMTI性能下降明顯。因此,針對存在混合基線的分布式衛(wèi)星雷達GMTI處理所面臨的復雜地理雜波抑制和運動目標檢測難題,重點研究復雜地理雜波區(qū)域IID樣本選取問題、樣本數(shù)不足導致雜波抑制性能惡化問題以及低信噪比(SNR)目標檢測性能提升問題。主要研究內(nèi)容概括如下:1.針對近岸區(qū)域存在方位模糊雜波導致準確選取IID訓練樣本困難問題,提出了一種基于多通道SAR系統(tǒng)的聯(lián)合多視干涉相位和干涉幅度特征實現(xiàn)方位模糊雜波位置獲取的方法。首先,將近岸區(qū)域的雜波建模為多視協(xié)方差矩陣(MLCM)有限混合雜波模型。然后,利用期望最大化算法來實現(xiàn)SAR雜波場景的模糊雜波位置的確定(即自動分類)。最后,根據(jù)獲取的模糊雜波位置信息構(gòu)造權(quán)矢量實現(xiàn)模糊雜波抑制。仿真實驗和TerraSAR-X實測數(shù)據(jù)處理結(jié)果表明所提方法在不需要精確的系統(tǒng)參數(shù)和方位模糊源位置信息的前提下,能夠獲得精確的方位模糊雜波位置信息和良好的方位模糊雜波去除性能。2.針對復雜地理雜波區(qū)域IID雜波樣本獲取后所面臨的可用樣本數(shù)不足問題,提出了一種廣義精細加權(quán)方法估計雜波協(xié)方差矩陣(CCM),稱為GSWADD方法。從A-D域的CCM重構(gòu)的觀點來看,該方法是WSCM類方法的一般形式,其提高了數(shù)據(jù)利用率并有效地緩解了傳統(tǒng)WSCM類方法訓練樣本數(shù)需求和非均勻樣本性能損失之間的矛盾。該方法的核心在于利用A-D域的局部(精細)加權(quán)方式估計雜波的A-D譜,從而正確重構(gòu)出全維的CCM。基于仿真數(shù)據(jù)和機載四通道實測數(shù)據(jù)的試驗結(jié)果表明,所提方法能夠在樣本不足時緩解目標信號污染導致的STAP處理能力下降問題。3.針對分布式衛(wèi)星雷達低SNR目標檢測性能降低問題,提出了運動目標陰影特征輔助的多通道高分辨SAR-GMTI處理框架。首先給出了運動目標陰影的尺寸、強度和干涉相位模型。然后,在給出多通道SAR系統(tǒng)下的陰影輔助判決基本原理與實現(xiàn)框架的基礎(chǔ)上提出兩種改進運動目標陰影檢測性能的方法。第一種方法通過融合強度特征和沿航跡干涉(ATI)相位特征改善陰影的檢測性能;第二種方法則是考慮目標運動對陰影的影響,通過目標速度、尺寸等知識輔助方式來自適應調(diào)整目標陰影區(qū)域檢測門限,提升動目標陰影的檢測概率,從而改善陰影輔助判決檢測方法的性能。最后,通過仿真和機載雙通道實測數(shù)據(jù)處理的試驗,驗證了所提方法能夠有效地提高低SNR目標檢測性能。需要強調(diào)的是,所提方法的實現(xiàn)是先利用低門限檢測(此時虛警概率和目標的檢測概率同時升高),然后再利用運動目標的陰影特性信息來剔除孤立虛假目標。
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN957.51
【圖文】：

（3TerraSA衛(wèi)星計劃（a）利用路）TerraSAAR-X NG）計劃。該任務網(wǎng)信息進行交圖1.2 TAR-X-2 計劃計劃是繼 T意圖能夠從交通監(jiān)視TerraSAR-X劃[54]-[56]：TeTerraSAR-X從 2016 年起的交通監(jiān)視erraSAR-X-X 計劃后由德起延續(xù) Terr（b）交通GMTI 試驗-2（或 Terra德國 DLR 提aSAR-X 衛(wèi)通監(jiān)視 GMTI結(jié)果aSAR-X Ne提出的第二衛(wèi)星服務和提I 試驗結(jié)果ext Generati二代 TerraSA提供更高分ion，AR-分辨率

分為兩個TI 性能，hing 操作為了能夠 試驗中利西安電子科個子孔徑。TerraSAR-X技術(shù)[53]，利夠改善目標用交通地圖科技大學博士為了能夠形X 的 GMT利用 DPCA的檢測能力圖等信息來學位論文形成 3～4 個TI 試驗模式A-ATI 技術(shù)力和速度測來輔助提升性個虛擬式的發(fā)射術(shù)聯(lián)合雜量精度性能，

MO-SkyMed圖1.4模式；（b）表道交替接收模布和報道了 R-2 構(gòu)型圖（c1.3 RADARed 衛(wèi)星[65][計方式則是別完成了將第雷達天線的方d 示意圖COSMO-Sky第一章 緒5表示三通道模式。從 2RADARSA（b）RAD）GMTI 試驗ARSAT-2 及其[66]：由意大是在圓形的太第一顆衛(wèi)星方位向孔徑（b）COyMed 的衛(wèi)星緒論道交替發(fā)射模007 年發(fā)射AT-2 進行 GDARSAT-2 天驗結(jié)果其 GMTI 試驗大利空間中太陽同步軌星和最后一顆徑長度為 5.7OSMO-SkyM星及其 GMTI模式；（c）表射上天開始，GMTI 實驗的天線相位中心驗結(jié)果心（ASI）軌道上排布，顆衛(wèi)星發(fā)射7 米，并且將ed 的衛(wèi)星 GMI 試驗結(jié)果}}}}表示三通道，已經(jīng)陸陸的結(jié)果，驗心形成方式成功研發(fā)，，2007 年 6射上天的任務將其均勻地GMTI 試驗結(jié)}}}}道交替接陸續(xù)續(xù)地驗證了星4 顆 X月 8 日務

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 束宇翔;何嘉懿;廖桂生;楊志偉;許華健;;多通道SAR近岸水面區(qū)域模糊雜波抑制方法[J];電子與信息學報;2014年05期

2 苗偉;畢紅葵;李昌璽;廖建;;臨近空間預警平臺在預警體系中的應用研究[J];飛航導彈;2014年03期

3 郭佳佳;廖桂生;楊志偉;杜文韜;;利用廣義內(nèi)積值迭代加權(quán)的空時協(xié)方差矩陣估計方法[J];電子與信息學報;2014年02期

4 奕江;;空警2000預警機鷹擊長空[J];科學之友(上旬);2013年03期

5 周峰;鄭國憲;閆鋒;李想;吳立民;;天基紫外預警技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及思考[J];航天返回與遙感;2012年06期

6 ;空警200預警機現(xiàn)身中國航展[J];中國產(chǎn)業(yè);2012年11期

7 蔡曉睿;;空基預警探測系統(tǒng)的發(fā)展[J];現(xiàn)代雷達;2011年07期

8 侯海平;曲長文;周強;楊儉;;機載下視陣列SAR等效相位中心分析方法研究[J];儀器儀表學報;2010年09期

9 羅守貴;金林;;機載預警雷達的發(fā)展趨勢分析[J];現(xiàn)代雷達;2008年12期

10 張緒錦;張長耀;朱兆達;鄧海濤;;基于CSI處理的三通道機載SAR地面動目標檢測[J];電子學報;2008年04期

相關(guān)博士學位論文 前7條

1 文s

本文編號：2798460