視頻SAR不僅具有傳統(tǒng)SAR的優(yōu)勢(shì),還具有高成像幀率、高分辨率的特性。它能實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)場(chǎng)景的連續(xù)快速成像,獲得視頻成像結(jié)果,可以為現(xiàn)代軍事中對(duì)目標(biāo)的實(shí)時(shí)檢測(cè)、跟蹤等作戰(zhàn)要求提供幫助,同時(shí)其全天時(shí)、全天候的成像特性也更適應(yīng)各種場(chǎng)景。動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)一直是SAR成像領(lǐng)域的熱點(diǎn),針對(duì)視頻SAR的動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)的研究據(jù)有重要意義,本文在視頻SAR的基礎(chǔ)上對(duì)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法進(jìn)行了研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:1、介紹了圓周模式下視頻SAR的成像原理,同時(shí),為了更好的研究動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法,對(duì)動(dòng)目標(biāo)回波信號(hào)特征進(jìn)行了研究,重點(diǎn)分析了動(dòng)目標(biāo)速度導(dǎo)致的多普勒頻移的問題,并進(jìn)行了仿真分析。在視頻SAR模式下,成像結(jié)果中目標(biāo)陰影明顯。為了進(jìn)一步了解陰影特性,分析了動(dòng)、靜目標(biāo)陰影的形成原理,并針對(duì)不同載頻的SAR進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),說明了視頻SAR系統(tǒng)更有利于目標(biāo)陰影的形成。2、針對(duì)視頻SAR模式下動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)問題,提出了一種利用動(dòng)目標(biāo)陰影實(shí)現(xiàn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)的方法。該方法利用視頻SAR的高幀率成像特性,通過檢測(cè)成像結(jié)果中相鄰幀中陰影的變化來檢測(cè)運(yùn)動(dòng)的陰影,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)。對(duì)SNL公布的視頻SAR成像結(jié)果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了方法的有效性... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

SNL公布的視頻SAR實(shí)驗(yàn)結(jié)

第一章緒論3（a）（b）圖1-1SNL公布的視頻SAR實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（a）第220幀；（b）第260幀還無法實(shí)現(xiàn)，所以DARPA聯(lián)合了美國一些防務(wù)公司一起開展工作，隨著太赫茲相關(guān)研究的快速發(fā)展，所需要的硬件器件研制成功，促進(jìn)了視頻SAR的發(fā)展。2018年，在IEEE國際雷達(dá)會(huì)議上，雷神公司公開了第一幅235GHz頻段的SAR圖像，也公開了工作在235GHz頻段的視頻SAR的成像結(jié)果[10]，如圖1-2展示了視頻的其中兩幀圖像。（a）（b）圖1-2235GHz頻段的視頻SAR成像結(jié)果。（a）其中一幀；（b）另一幀[10]在圖1-2中可以清晰的觀測(cè)到圖像中不同的目標(biāo)：道路、停車嘗多普勒頻移產(chǎn)生的亮線以及由于目標(biāo)運(yùn)動(dòng)能量偏移而產(chǎn)生的陰影，對(duì)陰影的良好的成像能力也為運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)開辟了新思路。

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4除此之外，美國通用原子航空系統(tǒng)有限公司（GeneralAtomicsAeronauticalSystems，Inc.GA-ASI）也在研究一種視頻SAR系統(tǒng)[11]，該系統(tǒng)以圓形軌跡飛行，飛行過程中始終發(fā)射信號(hào)觀測(cè)同一區(qū)域，可以獲取高分辨率圖像。該系統(tǒng)在做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，將每一個(gè)合成孔徑按照角度均分為若干個(gè)子孔徑，相鄰幀圖像之間子孔徑重疊，這樣下一幀圖像只需要一個(gè)子孔徑的的長(zhǎng)度，其子孔徑劃分如圖1-3，這種方式可以減小計(jì)算量，實(shí)現(xiàn)快速成像，對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域的成像達(dá)到視頻的效果。圖1-3GA-ASI視頻SAR多子孔徑各圖像幀形成利用該方式實(shí)現(xiàn)的視頻SAR測(cè)試結(jié)果如圖1-4，展示了某停車場(chǎng)車輛駛出的成像結(jié)果，其分辨率達(dá)到了4Hz，而且其采用的BP算法大大的降低了計(jì)算的時(shí)間消耗。同時(shí)，加拿大進(jìn)行了VideoCCD實(shí)驗(yàn)，能根據(jù)連續(xù)幀圖像變化實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的檢測(cè)[12]、韓國提出了MIMO視頻SAR并進(jìn)行了相關(guān)是設(shè)計(jì)與研究[13]、德國對(duì)條帶式視頻SAR將進(jìn)行了研究[14]。（a）（b）（c）圖1-4GA-ASI視頻SAR系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果。（a）671幀；（b）675幀；（c）764幀而國內(nèi)針對(duì)視頻SAR的研究相對(duì)較少，主要還是仿真與算法驗(yàn)證。其中航天八院802所開展了星載視頻SAR的研究、中國科學(xué)院大學(xué)開展了視頻SAR快速BP式算法的研究、國防科技大學(xué)對(duì)視頻SAR進(jìn)行了研究，并通過機(jī)載實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了高分辨下的實(shí)時(shí)成像[15]。與此同時(shí)，電子科技大學(xué)也對(duì)視頻SAR進(jìn)行了研究，通過太赫茲雷達(dá)進(jìn)行了視頻SAR的相關(guān)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并且實(shí)現(xiàn)了成像幀率為2Hz的雷12345678910111213141516Frame1Frame2Frame3

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]抑制脈沖壓縮旁瓣的算法研究[J]. 寧千千.  國外電子測(cè)量技術(shù). 2019(06)
[2]基于背景差分與幀間差分的目標(biāo)檢測(cè)改進(jìn)算法[J]. 王夢(mèng)菊,吳小龍,杜海濤.  自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2018(10)
[3]一種VideoSAR動(dòng)目標(biāo)陰影檢測(cè)方法[J]. 張營,朱岱寅,俞翔,毛新華.  電子與信息學(xué)報(bào). 2017(09)
[4]基于背景差分法的單通道圓跡SAR動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法研究[J]. 洪文,申文杰,林赟,鮑慊.  電子與信息學(xué)報(bào). 2017(09)
[5]天基視頻SAR系統(tǒng)設(shè)計(jì)及成像算法研究[J]. 梁健,張潤寧,包敏鳳.  中國空間科學(xué)技術(shù). 2016(06)
[6]基于圖像序列的VideoSAR動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法[J]. 聊蕾,左瀟麗,云濤,朱岱寅.  雷達(dá)科學(xué)與技術(shù). 2016(06)
[7]一種基于動(dòng)目標(biāo)聚焦的SAR-GMTI方法[J]. 韋北余,朱岱寅,吳迪.  電子與信息學(xué)報(bào). 2016(07)
[8]一種改進(jìn)的三幀差分運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法[J]. 陳寶遠(yuǎn),霍智超,陳光毅,孫忠祥.  應(yīng)用科技. 2016(02)
[9]視頻合成孔徑雷達(dá)振動(dòng)誤差分析及補(bǔ)償方案研究[J]. 趙雨露,張群英,李超,紀(jì)奕才,方廣有.  雷達(dá)學(xué)報(bào). 2015(02)
[10]基于改進(jìn)的單高斯背景模型運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法[J]. 陳銀,任侃,顧國華,錢惟賢,徐福元.  中國激光. 2014(11)

博士論文
[1]視頻合成孔徑雷達(dá)成像理論與關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 胡睿智.電子科技大學(xué) 2018
[2]SAR-GMTI處理方法研究[D]. 錢江.西安電子科技大學(xué) 2011

碩士論文
[1]機(jī)載SAR回波仿真與圖像模擬[D]. 楊薇.電子科技大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3439282