基于移動(dòng)激勵(lì)FDTD方法的SAR回波仿真研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-24 13:28
SAR自誕生起一直在遙感領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用,隨著探測(cè)水平和數(shù)據(jù)獲取能力不斷提高,對(duì)于SAR系統(tǒng)的模擬需求也越來越強(qiáng)烈,回波模擬在SAR系統(tǒng)模擬中發(fā)揮著巨大的作用,通常有時(shí)域和頻域兩種方法,其中時(shí)域數(shù)值方法因?yàn)槠湓趶?fù)雜目標(biāo)仿真中的高精度特點(diǎn)上優(yōu)于頻域方法,在目標(biāo)電磁仿真中得到廣泛應(yīng)用。針對(duì)電大尺寸目標(biāo),本文利用FDTD方法進(jìn)行目標(biāo)電磁特性仿真,并利用FDTD算法得到遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)接收信號(hào),進(jìn)而得到SAR原始回波數(shù)據(jù)。通過成像算法得到SAR圖像來對(duì)電磁仿真以及回波模擬過程的正確性進(jìn)行驗(yàn)證。本文在傳統(tǒng)時(shí)域仿真FDTD方法的基礎(chǔ)上針對(duì)激勵(lì)源引入情況做出改進(jìn),考慮SAR仿真中平臺(tái)的運(yùn)動(dòng),提出基于移動(dòng)激勵(lì)的FDTD方法,提高了FDTD仿真信號(hào)的精確度,使得目標(biāo)電磁仿真和實(shí)際探測(cè)過程的結(jié)合度更高。移動(dòng)激勵(lì)源理論主要包括兩部分,電磁波輻射目標(biāo)階段,根據(jù)雷達(dá)平臺(tái)移動(dòng)方程,對(duì)激勵(lì)信號(hào)非等間隔采樣,推導(dǎo)在電磁波迭代時(shí)間步時(shí)刻電場(chǎng)和磁場(chǎng)的瞬時(shí)值,將移動(dòng)激勵(lì)信號(hào)引入總場(chǎng)-散射場(chǎng)邊界;雷達(dá)平臺(tái)接收目標(biāo)散射回波階段,需要根據(jù)電磁波傳遞過程推算FDTD仿真中遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)距離值。從發(fā)射和接收兩個(gè)過程中引入完整的移動(dòng)激勵(lì)信號(hào)。對(duì)目標(biāo)...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
目標(biāo)模型元胞數(shù)據(jù)
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文理想點(diǎn)目標(biāo)的回波公式中,認(rèn)為參數(shù)0 1A A 是理想狀態(tài)下,沒有噪聲干擾,即認(rèn)為發(fā)射脈沖與仿真目標(biāo)相互作用引入的信號(hào)增益和正交解調(diào)引入增益都為1。同時(shí)設(shè)定線性調(diào)頻信號(hào)的幅度 A 1。但是對(duì)于電磁特性仿真FDTD方法中,不存在理想點(diǎn)目標(biāo)這一說法,因是點(diǎn),也會(huì)存在直徑的體積,因此在FDTD仿真中,可以采用模擬點(diǎn)目行點(diǎn)目標(biāo)的仿真實(shí)驗(yàn)。模擬點(diǎn)目標(biāo),選用的是FDTD仿真中最小的目標(biāo)也就是仿真元胞模型 Yee元胞,也就是棱長(zhǎng)為仿真空間步長(zhǎng) 的立型。如圖 4-8所示:
a) Sketch Up中R22直升機(jī) b)R22模型剖分結(jié)果圖 4-14 R22直升機(jī)模型R22直升機(jī)模型仿真后經(jīng)過回波疊加得到的SAR原始回波信號(hào)如圖 4-15所示:a)原始回波信號(hào)幅度信息 b) 回波信號(hào)相位信息
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于FDTD的高保真SAR回波信號(hào)仿真方法[J]. 張豪杰,陳杰,楊威,李景文,曾虹程. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2016(01)
[2]基于電磁計(jì)算的三維模型SAR回波仿真[J]. 林江紅,劉尚文,舒汀,郁文賢. 信息技術(shù). 2013(02)
[3]超高分辨率機(jī)載SAR寬帶激勵(lì)源設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 賈穎新,王巖飛. 雷達(dá)學(xué)報(bào). 2013(01)
[4]基于電磁散射的復(fù)雜目標(biāo)SAR回波與圖像仿真[J]. 張銳,洪峻,明峰. 電子與信息學(xué)報(bào). 2010(12)
[5]真實(shí)數(shù)據(jù)背景下的SAR運(yùn)動(dòng)目標(biāo)回波信號(hào)模擬及應(yīng)用[J]. 王琦,王巖飛. 電子與信息學(xué)報(bào). 2003(10)
[6]FDTD法建模中激勵(lì)源的選擇與設(shè)置[J]. 李蓉,張林昌. 鐵道學(xué)報(bào). 2001(04)
博士論文
[1]基于GEO輻射源的星機(jī)SAR成像理論與方法研究[D]. 孫稚超.電子科技大學(xué) 2017
[2]超高分辨率寬測(cè)繪帶星載SAR成像方法研究[D]. 吳元.西安電子科技大學(xué) 2016
[3]合成孔徑雷達(dá)回波仿真與圖像模擬[D]. 夏偉杰.南京航空航天大學(xué) 2010
[4]合成孔徑雷達(dá)回波信號(hào)模擬研究[D]. 岳海霞.中國(guó)科學(xué)院研究生院(電子學(xué)研究所) 2005
碩士論文
[1]合成孔徑雷達(dá)目標(biāo)響應(yīng)的電磁散射高效算法及成像仿真研究[D]. 王玥.電子科技大學(xué) 2018
[2]基于時(shí)域物理光學(xué)的SAR成像[D]. 趙偉.西安電子科技大學(xué) 2017
[3]基于電磁計(jì)算的雷達(dá)成像研究[D]. 張爽.西安電子科技大學(xué) 2015
[4]典型目標(biāo)時(shí)域電磁散射計(jì)算及快速算法的研究[D]. 潘鑫.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[5]機(jī)載SAR回波仿真與圖像模擬[D]. 楊薇.電子科技大學(xué) 2014
[6]雷達(dá)信號(hào)分析與仿真實(shí)現(xiàn)[D]. 朱吉霞.北京交通大學(xué) 2011
[7]合成孔徑雷達(dá)目標(biāo)成像仿真研究[D]. 李偉.西安電子科技大學(xué) 2010
[8]星載SAR距離—多普勒算法研究[D]. 王國(guó)喜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[9]合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)、回波仿真及應(yīng)用研究[D]. 段秋萍.中國(guó)科學(xué)院研究生院(電子學(xué)研究所) 2007
[10]基于FPGA的機(jī)載SAR回波信號(hào)模擬研究[D]. 李晉.電子科技大學(xué) 2006
本文編號(hào):3455367
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
目標(biāo)模型元胞數(shù)據(jù)
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文理想點(diǎn)目標(biāo)的回波公式中,認(rèn)為參數(shù)0 1A A 是理想狀態(tài)下,沒有噪聲干擾,即認(rèn)為發(fā)射脈沖與仿真目標(biāo)相互作用引入的信號(hào)增益和正交解調(diào)引入增益都為1。同時(shí)設(shè)定線性調(diào)頻信號(hào)的幅度 A 1。但是對(duì)于電磁特性仿真FDTD方法中,不存在理想點(diǎn)目標(biāo)這一說法,因是點(diǎn),也會(huì)存在直徑的體積,因此在FDTD仿真中,可以采用模擬點(diǎn)目行點(diǎn)目標(biāo)的仿真實(shí)驗(yàn)。模擬點(diǎn)目標(biāo),選用的是FDTD仿真中最小的目標(biāo)也就是仿真元胞模型 Yee元胞,也就是棱長(zhǎng)為仿真空間步長(zhǎng) 的立型。如圖 4-8所示:
a) Sketch Up中R22直升機(jī) b)R22模型剖分結(jié)果圖 4-14 R22直升機(jī)模型R22直升機(jī)模型仿真后經(jīng)過回波疊加得到的SAR原始回波信號(hào)如圖 4-15所示:a)原始回波信號(hào)幅度信息 b) 回波信號(hào)相位信息
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于FDTD的高保真SAR回波信號(hào)仿真方法[J]. 張豪杰,陳杰,楊威,李景文,曾虹程. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2016(01)
[2]基于電磁計(jì)算的三維模型SAR回波仿真[J]. 林江紅,劉尚文,舒汀,郁文賢. 信息技術(shù). 2013(02)
[3]超高分辨率機(jī)載SAR寬帶激勵(lì)源設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 賈穎新,王巖飛. 雷達(dá)學(xué)報(bào). 2013(01)
[4]基于電磁散射的復(fù)雜目標(biāo)SAR回波與圖像仿真[J]. 張銳,洪峻,明峰. 電子與信息學(xué)報(bào). 2010(12)
[5]真實(shí)數(shù)據(jù)背景下的SAR運(yùn)動(dòng)目標(biāo)回波信號(hào)模擬及應(yīng)用[J]. 王琦,王巖飛. 電子與信息學(xué)報(bào). 2003(10)
[6]FDTD法建模中激勵(lì)源的選擇與設(shè)置[J]. 李蓉,張林昌. 鐵道學(xué)報(bào). 2001(04)
博士論文
[1]基于GEO輻射源的星機(jī)SAR成像理論與方法研究[D]. 孫稚超.電子科技大學(xué) 2017
[2]超高分辨率寬測(cè)繪帶星載SAR成像方法研究[D]. 吳元.西安電子科技大學(xué) 2016
[3]合成孔徑雷達(dá)回波仿真與圖像模擬[D]. 夏偉杰.南京航空航天大學(xué) 2010
[4]合成孔徑雷達(dá)回波信號(hào)模擬研究[D]. 岳海霞.中國(guó)科學(xué)院研究生院(電子學(xué)研究所) 2005
碩士論文
[1]合成孔徑雷達(dá)目標(biāo)響應(yīng)的電磁散射高效算法及成像仿真研究[D]. 王玥.電子科技大學(xué) 2018
[2]基于時(shí)域物理光學(xué)的SAR成像[D]. 趙偉.西安電子科技大學(xué) 2017
[3]基于電磁計(jì)算的雷達(dá)成像研究[D]. 張爽.西安電子科技大學(xué) 2015
[4]典型目標(biāo)時(shí)域電磁散射計(jì)算及快速算法的研究[D]. 潘鑫.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[5]機(jī)載SAR回波仿真與圖像模擬[D]. 楊薇.電子科技大學(xué) 2014
[6]雷達(dá)信號(hào)分析與仿真實(shí)現(xiàn)[D]. 朱吉霞.北京交通大學(xué) 2011
[7]合成孔徑雷達(dá)目標(biāo)成像仿真研究[D]. 李偉.西安電子科技大學(xué) 2010
[8]星載SAR距離—多普勒算法研究[D]. 王國(guó)喜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[9]合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)、回波仿真及應(yīng)用研究[D]. 段秋萍.中國(guó)科學(xué)院研究生院(電子學(xué)研究所) 2007
[10]基于FPGA的機(jī)載SAR回波信號(hào)模擬研究[D]. 李晉.電子科技大學(xué) 2006
本文編號(hào):3455367
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