隨著科技的不斷發(fā)展和我國(guó)軍民融合在科技領(lǐng)域的迅速推進(jìn),合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar,SAR)動(dòng)目標(biāo)成像技術(shù)正不斷地應(yīng)用在軍事及民用的各個(gè)領(lǐng)域。對(duì)于具有大徑向速度的動(dòng)目標(biāo)而言,多普勒模糊現(xiàn)象的出現(xiàn)使得成像過(guò)程更為復(fù)雜,因此傳統(tǒng)的成像方法無(wú)法有效地對(duì)快速動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行精確成像。本文重點(diǎn)對(duì)具有大徑向速度的快速動(dòng)目標(biāo)成像技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)研究,主要內(nèi)容包含以下幾個(gè)方面:首先,構(gòu)建了機(jī)載雷達(dá)與地面動(dòng)目標(biāo)的幾何結(jié)構(gòu)模型,根據(jù)電磁波傳播原理,雷達(dá)傳感器與目標(biāo)的相對(duì)運(yùn)動(dòng),分別構(gòu)造了靜止目標(biāo)以及運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的回波信號(hào)表達(dá)式。通過(guò)對(duì)比,揭示出不同的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)參數(shù)對(duì)雷達(dá)回波信號(hào)的影響,并對(duì)回波信號(hào)的距離徙動(dòng)參數(shù)和多普勒參數(shù)相關(guān)項(xiàng)進(jìn)行了具體分析。其次,分析了現(xiàn)有算法中廣泛使用的距離走動(dòng)較正算法,包括Keystone變換,Hough變換和Radon變換,并分析了各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。為了減小計(jì)算復(fù)雜度,本文研究并提出了一種新穎的基于梯度的斜率估計(jì)算法,通過(guò)構(gòu)造匹配濾波函數(shù)完成動(dòng)目標(biāo)距離走動(dòng)分量的校正。該算法可以在實(shí)現(xiàn)精確的參數(shù)估計(jì)的同時(shí),大量的節(jié)省計(jì)算時(shí)間。經(jīng)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,該算法適用于實(shí)時(shí)SAR成像系統(tǒng)。最后,解決了方位向的多普勒調(diào)頻率估計(jì)問(wèn)題。由于雷達(dá)觀測(cè)區(qū)域中會(huì)存在多個(gè)目標(biāo),而且部分目標(biāo)位置相鄰,這種情況下,雷達(dá)回波信號(hào)是一個(gè)多分量線性調(diào)頻(Linear Frequency Modulated,LFM)信號(hào)。因此,本文采用呂分布(Lv’s Distribution,LVD)時(shí)頻分析算法來(lái)估計(jì)信號(hào)的多普勒調(diào)頻率,該算法可以不受交叉項(xiàng)的干擾,在分析多分量LFM信號(hào)的參數(shù)時(shí)性能表現(xiàn)優(yōu)越,相比于傳統(tǒng)的時(shí)頻分析方法能夠獲得旁瓣更低的聚焦圖像。最后的仿真實(shí)驗(yàn)證明,相較于傳統(tǒng)的成像算法,本文所提成像算法能夠得到聚焦效果更佳的圖像。
【學(xué)位單位】：山東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN957.52
【部分圖文】：

有 0.03 立方米，質(zhì)量小于 50 千克，作用距離為 1 萬(wàn)米，工作在條帶模式時(shí)的成像分辨率為 0.5 米，工作在聚束模式時(shí)的分辨率為 0.3 米。除前述各類型的雷達(dá)之外，歐盟的部分國(guó)家目前正研發(fā)能夠穿透植被，墻壁的機(jī)載合成孔徑雷達(dá)，如超寬帶 UWB 雷達(dá)，太赫茲雷達(dá)等等。該類型雷達(dá)能夠探測(cè)叢林中和墻壁后行軍的士兵，運(yùn)動(dòng)車輛和低空慢速飛行器，作為對(duì)傳統(tǒng)微波雷達(dá)探測(cè)盲點(diǎn)的補(bǔ)充。從國(guó)內(nèi)的小型 SAR 發(fā)展水平上看，分辨率和作用距離等性能指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，但與國(guó)外系統(tǒng)的質(zhì)量，功耗相比仍有提升空間。2010 年中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所研發(fā)出質(zhì)量為 1.8 千克的 Ku 波段微型 SAR 系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn) 0.5 米分辨率的成像精度，2011 年研制成功 Ka 波段衛(wèi)星 SAR 系統(tǒng)，分辨率為 0.15 米。除此之外，西安電子科技大學(xué)，南京航空航天大學(xué)，中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第 14 研究所，第 38 研究所，國(guó)防科技大學(xué)等多家單位近年來(lái)也對(duì)小型 SAR 技術(shù)開(kāi)展了較為系統(tǒng)的研究，在 SAR 成像原理探索，技術(shù)分析，實(shí)驗(yàn)論證及系統(tǒng)研制方面均做出了富有成效的工作。

山東師范大學(xué)碩士畢業(yè)論文標(biāo)，會(huì)造成多普勒模糊和非如此大的距離走動(dòng)項(xiàng)，因距離走動(dòng)校正算法有 Keys多普勒模糊的時(shí)候，Keys行補(bǔ)償，且由于 Keystone足于 SAR 實(shí)時(shí)成像的要求斜率，從而構(gòu)造距離走動(dòng)，但是由于要實(shí)現(xiàn)較高的要求下，這兩種方法的計(jì)求[33]。文獻(xiàn)[23]，[26]，

基于Hough變換的RWMC-SAR成像算法流程圖
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本文編號(hào)：2843466