隨著激光器的發(fā)展,激光成像逐漸成為成像技術的主流。由于激光波長較微波短,因此可以帶來更高的圖像分辨率。本文詳細介紹了激光雷達成像中的距離像,距離多普勒像以及逆合成孔徑激光雷達像成像原理,對窄脈沖和寬帶體制下的距離像,距離多普勒像展開了仿真與分析,利用GPU并行技術對逆合成孔徑激光雷達成像進行了加速,討論了不同粗糙度,不同入射角下的目標ISAL像,主要工作內容如下:1.介紹了目標激光雷達散射特性研究中常用的模型以及方法,包括激光雷達散射截面,雙向反射函數(shù)以及基爾霍夫近似法。為后文進行目標激光雷達成像建立了理論基礎。2.利用激光一維距離像仿真原理,分別研究了窄脈沖和寬帶模式下的激光一維距離像。在對目標一維距離像成像過程中,考慮了目標之間的相互遮擋的影響,最后仿真分析了目標形狀,材料,表面粗糙度等對激光雷達一維距離像的影響。3.利用轉動目標的多普勒頻移,研究了目標距離多普勒像。對目標在轉動和進動兩種模式下的距離多普勒像進行了仿真分析,對比分析了不同目標,不同入射角度下的距離多普勒像。4.提出了考慮目標在多次散射下的一維距離像模型,采用射線追蹤理論與雙向反射函數(shù)進行多次散射計算。該模型考慮了面... 

【文章來源】：西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
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第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 激光雷達距離像
        1.2.2 目標距離多普勒像
        1.2.3 多次散射
        1.2.4 ISAL成像
    1.3 論文主要內容及框架
    1.4 論文特色及創(chuàng)新點
第二章 粗糙目標散射特性
    2.1 激光雷達散射截面
    2.2 雙向反射分布函數(shù)
    2.3 基爾霍夫近似
    2.4 本章小結
第三章 目標激光一維距離像
    3.1 窄脈沖激光一維距離像
        3.1.1 窄脈沖激光一維距離像仿真原理
        3.1.2 簡單目標窄脈沖一維距離像
        3.1.3 目標遮擋下的窄脈沖一維距離像
        3.1.4 復雜目標窄脈沖激光一維距離像
    3.2 寬帶目標激光一維距離像
        3.2.1 寬帶一維距離像仿真原理
        3.2.2 簡單目標寬帶一維距離像
    3.3 本章小結
第四章 目標激光距離多普勒
    4.1 轉動目標激光距離多普勒像
        4.1.1 轉動目標激光距離多普勒像仿真原理
        4.1.2 簡單轉動目標激光距離多普勒像
    4.2 進動目標激光距離多普勒像
        4.2.1 進動目標激光距離多普勒像仿真原理
        4.2.2 簡單目標進動激光距離多普勒像
    4.3 寬帶距離多普勒像
    4.4 本章小結
第五章 考慮多次散射時的目標激光距離像
    5.1 多次散射下激光一維距離像散射模型
    5.2 射線追蹤法
    5.3 多次散射下的激光一維距離像
        5.3.1 多次散射下簡單目標的激光一維距離像
        5.3.2 多次散射下復雜目標的激光一維距離像
    5.4 本章小結
第六章 ISAL成像
    6.1 ISAL成像原理
    6.2 粗糙面建模
    6.3 ISAL成像算例
    6.4 圓錐目標ISAL成像
    6.5 高頻下的ISAL成像
    6.6 本章小結
第七章 總結與展望
參考文獻
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]合成孔徑激光雷達成像發(fā)展及關鍵技術[J]. 呂亞昆,吳彥鴻.  激光與光電子學進展. 2017(10)
[2]空中目標激光雷達一維距離像仿真及實驗研究[J]. 陳劍彪,孫華燕,趙延仲.  激光與光電子學進展. 2017(07)
[3]一種改進的合成孔徑激光雷達成像算法[J]. 王雪巖,徐浩紋,許佳斌,楊進華,劉明遠.  長春理工大學學報(自然科學版). 2015(03)
[4]基于SBR的艦船目標多次散射RCS計算[J]. 丁凡.  艦船科學技術. 2015(04)
[5]Laboratory demonstration of static-mode down-looking synthetic aperture imaging ladar[J]. 盧智勇,張寧,孫建鋒,周煜,欒竹,蔡光宇,劉立人.  Chinese Optics Letters. 2015(04)
[6]粗糙目標合成孔徑激光雷達信號仿真[J]. 黨文佳,曾曉東,曹長慶,來志,馮喆珺,李甜田.  光子學報. 2015(03)
[7]機動目標逆合成孔徑激光雷達方位成像快速算法[J]. 王宏艷,阮航,吳彥鴻.  光子學報. 2015(02)
[8]朗伯圓錐激光二維距離像仿真[J]. 宮彥軍.  湖南科技學院學報. 2014(10)
[9]逆合成孔徑激光雷達空間目標成像研究[J]. 王晨陽,楊進華,劉智超,姜成昊.  激光與紅外. 2014(03)
[10]沙丘粗糙面的二次極化電磁散射[J]. 劉偉,郭立新,孟肖,鄭帆.  物理學報. 2013(14)

博士論文
[1]逆合成孔徑雷達二維及三維成像方法研究[D]. 劉磊.西安電子科技大學 2016

碩士論文
[1]粗糙表面偏振光譜BRDF建模與仿真[D]. 凌晉江.合肥工業(yè)大學 2015
[2]逆合成孔徑激光雷達光外差探測關鍵技術研究[D]. 李祥.長春理工大學 2014
[3]粗糙面微波段雙向反射分布函數(shù)建模及相關參數(shù)反演[D]. 茍雪銀.西安電子科技大學 2014



本文編號：2955271