隨著世界強國太空競賽日趨激烈化,各國的探測器發(fā)射活動更加頻繁,這導致空間碎片充斥近地軌道并嚴重威脅航天器與宇航員的安全,空間碎片編目、監(jiān)視、成像受到各國的廣泛重視。同時,自由段彈頭和誘餌目標具有高速旋轉(zhuǎn)、進動和章動等特性,如何對導彈目標進行有效監(jiān)視與識別在我國導彈預警與防空反導中具有迫切的需求。逆合成孔徑雷達（Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR）具有全天時、全天候、遠作用距離和高分辨率等優(yōu)勢,它是一種有效的空間態(tài)勢感知手段�？臻g碎片與彈道目標的高速非平穩(wěn)運動將導致其雷達回波存在嚴重的越距離單元徙動現(xiàn)象,并且存在回波數(shù)據(jù)缺失、目標遮擋和強噪聲等復雜觀測條件,這將導致常規(guī)的ISAR成像算法很難獲得聚焦良好的成像結(jié)果,亟需研究高速旋轉(zhuǎn)目標二維與三維高分辨率成像新方法。本文以國際上ISAR系統(tǒng)及信號處理技術(shù)的發(fā)展趨勢為指引,結(jié)合國內(nèi)空間態(tài)勢感知領域的應用需求,在“十三五”預研課題、國家“863”課題和橫向課題等項目的資助下,對高速旋轉(zhuǎn)目標的二維高分辨率成像、三維高分辨率成像和基于稀疏頻帶融合的高分辨率成像等關鍵問題進行深入研究。本文的具體研究內(nèi)容可劃分為... 

【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)】：162 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
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縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外典型ISAR系統(tǒng)介紹
        1.2.2 ISAR成像算法研究現(xiàn)狀
    1.3 論文內(nèi)容安排
第二章 ISAR成像模型和原理
    2.1 引言
    2.2 ISAR成像原理
        2.2.1 等效轉(zhuǎn)臺模型
        2.2.2 ISAR分辨率分析
    2.3 平動補償
        2.3.1 包絡對齊
        2.3.2 初相校正
    2.4 高速旋轉(zhuǎn)目標ISAR成像
    2.5 稀疏頻帶ISAR成像
    2.6 本章小結(jié)
第三章 基于遺傳算法的高速旋轉(zhuǎn)目標二維成像方法
    3.1 引言
    3.2 高速旋轉(zhuǎn)目標ISAR成像模型
        3.2.1 高速旋轉(zhuǎn)目標ISAR成像幾何模型
        3.2.2 高速旋轉(zhuǎn)目標ISAR成像信號模型
    3.3 基于遺傳算法的高速旋轉(zhuǎn)目標成像
        3.3.1 優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化
        3.3.2 傳統(tǒng)遺傳算法
        3.3.3 改進的遺傳算法
    3.4 基于CLEAN技術(shù)的目標信號自適應分解
    3.5 實驗結(jié)果及分析
        3.5.1 理想條件下的仿真實驗
        3.5.2 復雜環(huán)境仿真實驗
        3.5.3 性能分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 基于IRT和CLEAN技術(shù)的高速旋轉(zhuǎn)目標三維成像方法
    4.1 引言
    4.2 高速旋轉(zhuǎn)目標三維ISAR成像模型
    4.3 基于MPSO和IRT的散射點坐標估計方法
        4.3.1 基于MPSO的散射點z坐標估計
        4.3.2 基于IRT的散射點x和y坐標估計
    4.4 基于改進CLEAN技術(shù)的散射點提取技術(shù)
        4.4.1 目標三維重構(gòu)流程
        4.4.2 時間復雜度分析
    4.5 實驗結(jié)果及分析
        4.5.1 性能分析指標
        4.5.2 理想點散射模型仿真
        4.5.3 自遮擋和數(shù)據(jù)缺失情況下的仿真實驗
        4.5.4 電磁模型仿真
    4.6 本章小結(jié)
第五章 基于非參數(shù)貝葉斯模型的高速旋轉(zhuǎn)目標三維成像方法
    5.1 引言
    5.2 基于非參數(shù)貝葉斯模型的散射中心坐標估計
        5.2.1 數(shù)據(jù)預處理與模型轉(zhuǎn)化
        5.2.2 非參數(shù)貝葉斯模型先驗分布
        5.2.3 估計正弦曲線參數(shù)
    5.3 高速旋轉(zhuǎn)目標三維成像流程與算法分析
        5.3.1 目標三維重構(gòu)流程
        5.3.2 時間復雜度分析
        5.3.3 性能分析
        5.3.4 分辨率分析
    5.4 實驗結(jié)果及分析
        5.4.1 點散射模型實驗
        5.4.2 電磁仿真數(shù)據(jù)實驗
    5.5 本章小結(jié)
第六章 基于屬性散射中心模型的稀疏頻帶ISAR成像方法
    6.1 引言
    6.2 稀疏頻帶ISAR成像模型
    6.3 基于幾何繞射模型的稀疏頻帶融合算法
        6.3.1 稀疏頻帶融合問題轉(zhuǎn)化
        6.3.2 稀疏貝葉斯學習理論
    6.4 基于屬性散射中心模型的稀疏頻帶融合算法
        6.4.1 子頻帶屬性散射中心模型參數(shù)提取
        6.4.2 稀疏頻帶相干融合處理
    6.5 實驗結(jié)果及分析
        6.5.1 合成屬性散射中心實驗
        6.5.2 彈頭模型實驗
        6.5.3 A10飛機模型實驗
    6.6 本章小結(jié)
第七章 高速旋轉(zhuǎn)目標稀疏頻帶三維成像方法
    7.1 引言
    7.2 高速旋轉(zhuǎn)目標稀疏頻帶成像模型與數(shù)據(jù)預處理
        7.2.1 不同雷達分布較遠情況下的成像模型
        7.2.2 稀疏頻帶成像預處理
    7.3 基于全極點模型的稀疏頻帶融合算法
    7.4 基于矩陣束的稀疏頻帶融合算法
        7.4.1 矩陣束定義
        7.4.2 求解矩陣束特征值
        7.4.3 稀疏頻帶相干融合
    7.5 實驗結(jié)果及分析
        7.5.1 點目標仿真實驗
        7.5.2 電磁仿真數(shù)據(jù)實驗
    7.6 本章小結(jié)
第八章 總結(jié)與展望
    8.1 全文總結(jié)
    8.2 工作展望
參考文獻
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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[2]雷達圖像目標特征提取方法研究[D]. 李飛.西安電子科技大學 2014
[3]高分辨ISAR成像新方法研究[D]. 劉紅超.西安電子科技大學 2014
[4]空天目標逆合成孔徑雷達成像新方法研究[D]. 白雪茹.西安電子科技大學 2011
[5]機載SAR運動補償和窄帶干擾抑制及其單通道GMTI的研究[D]. 周峰.西安電子科技大學 2007
[6]彈道中段目標雷達識別與評估研究[D]. 馮德軍.國防科學技術(shù)大學 2006

碩士論文
[1]基于序列二維ISAR圖像的目標三維重構(gòu)方法的研究[D]. 董鶴.哈爾濱工業(yè)大學 2011



本文編號：3633448