基于時(shí)間反轉(zhuǎn)的穿墻雷達(dá)成像技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2023-05-09 18:33
時(shí)間反轉(zhuǎn)是通過在時(shí)域?qū)⒒夭ㄐ盘?hào)進(jìn)行逆序操作(頻域上相當(dāng)于共軛操作),而后再次輻射到探測(cè)區(qū)域從而實(shí)現(xiàn)選擇性聚焦的一種技術(shù),由于其良好的自適應(yīng)空時(shí)聚焦能力而被引入到電磁探測(cè)領(lǐng)域并應(yīng)用于雷達(dá)目標(biāo)成像,相比于傳統(tǒng)的雷達(dá)成像方法,能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)的精確定位并具有較高的成像分辨率,因此有著極大的研究?jī)r(jià)值。本文基于時(shí)間反轉(zhuǎn)技術(shù),主要研究了該技術(shù)在穿墻雷達(dá)成像的中的應(yīng)用。(1)基于時(shí)間反轉(zhuǎn)技術(shù)的基本理論,通過對(duì)波動(dòng)方程、Bom散射及時(shí)間反轉(zhuǎn)鏡等原理的分析,論證了時(shí)間反轉(zhuǎn)技術(shù)的抗多徑和空時(shí)聚焦特性。此外,推導(dǎo)并仿真了時(shí)間反轉(zhuǎn)鏡成像法及基于子空間技術(shù)的時(shí)間反轉(zhuǎn)成像算法,并重點(diǎn)分析了不同算法在成像分辨率上的性能.(2)研究了ESPRIT算法在時(shí)間反轉(zhuǎn)雷達(dá)成像中的應(yīng)用。針對(duì)現(xiàn)有的基于信號(hào)子空間的時(shí)間反轉(zhuǎn)方法成像分辨率不高,且TR-ESPRIT算法回波獲取復(fù)雜等問題,考慮到基于頻率采樣的時(shí)間反轉(zhuǎn)方法在回波采集與處理上的優(yōu)勢(shì),本文提出了該方法與ESPRIT技術(shù)相結(jié)合的時(shí)間反轉(zhuǎn)FF-ESPRIT算法,解決了上述方法的缺陷。并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提算法在一定噪聲條件下仍具有優(yōu)良成像分辨率的特性。(3)研究了時(shí)間反轉(zhuǎn)技術(shù)在穿墻...
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 時(shí)間反轉(zhuǎn)技術(shù)的來源及應(yīng)用
1.2.2 時(shí)間反轉(zhuǎn)成像的研究與發(fā)展
1.2.3 穿墻雷達(dá)探測(cè)成像技術(shù)
1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容
2 時(shí)間反轉(zhuǎn)基本理論和成像技術(shù)研究
2.1 時(shí)間反轉(zhuǎn)技術(shù)基本理論
2.1.1 波動(dòng)方程的時(shí)間反轉(zhuǎn)不變性
2.1.2 背景格林函數(shù)
2.1.3 時(shí)間反轉(zhuǎn)鏡
2.2 時(shí)間反轉(zhuǎn)成像技術(shù)的研究
2.2.1 Born散射
2.2.2 傳輸矩陣
2.2.3 矩陣的奇異值分解和子空間技術(shù)
2.3 時(shí)間反轉(zhuǎn)鏡成像法
2.4 本章小結(jié)
3 基于子空間技術(shù)的時(shí)間反轉(zhuǎn)成像方法研究
3.1 基于信號(hào)子空間的時(shí)間反轉(zhuǎn)成像法
3.1.1 時(shí)間反轉(zhuǎn)算子分解法(DORT)
3.1.2 空頻時(shí)間反轉(zhuǎn)算子分解法(SF-DORT)
3.2 基于噪聲子空間的時(shí)間反轉(zhuǎn)多信號(hào)分類法(TR-MUSIC)
3.3 成像分辨率分析
3.4 本章小結(jié)
4 基于ESPRIT算法的時(shí)間反轉(zhuǎn)雷達(dá)成像方法研究
4.1 ESPRIT算法原理
4.1.1 信號(hào)模型
4.1.2 算法原理
4.2 基于ESPRIT的時(shí)間反轉(zhuǎn)成像法(TR-ESPRIT)
4.3 基于頻率采樣的時(shí)間反轉(zhuǎn)算子分解法(FF-DORT)
4.4 基于頻率采樣的ESPRIT時(shí)間反轉(zhuǎn)成像(FF-ESPRIT)
4.4.1 基于頻率采樣的ESPRIT時(shí)間反轉(zhuǎn)理論推導(dǎo)
4.4.2 FF-ESPRIT二維成像
4.4.3 仿真成像分析
4.5 本章小結(jié)
5 時(shí)間反轉(zhuǎn)技術(shù)在穿墻雷達(dá)成像中的研究與應(yīng)用
5.1 穿墻雷達(dá)時(shí)間反轉(zhuǎn)成像原理
5.1.1 穿墻雷達(dá)探測(cè)模型
5.1.2 穿墻雷達(dá)分層介質(zhì)格林函數(shù)計(jì)算
5.2 基于時(shí)空窗的穿墻雜波抑制方法
5.3 穿墻雷達(dá)時(shí)間反轉(zhuǎn)多信號(hào)分類法
5.4 多目標(biāo)成像與目標(biāo)位置誤差分析
5.4.1 不同格林函數(shù)的成像位置誤差
5.4.2 仿真成像與分析
5.5 基于頻率采樣的穿墻雷達(dá)時(shí)間反轉(zhuǎn)多信號(hào)分類法
5.5.1 成像模型與算法原理
5.5.2 仿真成像與分析
5.6 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 本文總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間主要研究成果
本文編號(hào):3812168
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 時(shí)間反轉(zhuǎn)技術(shù)的來源及應(yīng)用
1.2.2 時(shí)間反轉(zhuǎn)成像的研究與發(fā)展
1.2.3 穿墻雷達(dá)探測(cè)成像技術(shù)
1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容
2 時(shí)間反轉(zhuǎn)基本理論和成像技術(shù)研究
2.1 時(shí)間反轉(zhuǎn)技術(shù)基本理論
2.1.1 波動(dòng)方程的時(shí)間反轉(zhuǎn)不變性
2.1.2 背景格林函數(shù)
2.1.3 時(shí)間反轉(zhuǎn)鏡
2.2 時(shí)間反轉(zhuǎn)成像技術(shù)的研究
2.2.1 Born散射
2.2.2 傳輸矩陣
2.2.3 矩陣的奇異值分解和子空間技術(shù)
2.3 時(shí)間反轉(zhuǎn)鏡成像法
2.4 本章小結(jié)
3 基于子空間技術(shù)的時(shí)間反轉(zhuǎn)成像方法研究
3.1 基于信號(hào)子空間的時(shí)間反轉(zhuǎn)成像法
3.1.1 時(shí)間反轉(zhuǎn)算子分解法(DORT)
3.1.2 空頻時(shí)間反轉(zhuǎn)算子分解法(SF-DORT)
3.2 基于噪聲子空間的時(shí)間反轉(zhuǎn)多信號(hào)分類法(TR-MUSIC)
3.3 成像分辨率分析
3.4 本章小結(jié)
4 基于ESPRIT算法的時(shí)間反轉(zhuǎn)雷達(dá)成像方法研究
4.1 ESPRIT算法原理
4.1.1 信號(hào)模型
4.1.2 算法原理
4.2 基于ESPRIT的時(shí)間反轉(zhuǎn)成像法(TR-ESPRIT)
4.3 基于頻率采樣的時(shí)間反轉(zhuǎn)算子分解法(FF-DORT)
4.4 基于頻率采樣的ESPRIT時(shí)間反轉(zhuǎn)成像(FF-ESPRIT)
4.4.1 基于頻率采樣的ESPRIT時(shí)間反轉(zhuǎn)理論推導(dǎo)
4.4.2 FF-ESPRIT二維成像
4.4.3 仿真成像分析
4.5 本章小結(jié)
5 時(shí)間反轉(zhuǎn)技術(shù)在穿墻雷達(dá)成像中的研究與應(yīng)用
5.1 穿墻雷達(dá)時(shí)間反轉(zhuǎn)成像原理
5.1.1 穿墻雷達(dá)探測(cè)模型
5.1.2 穿墻雷達(dá)分層介質(zhì)格林函數(shù)計(jì)算
5.2 基于時(shí)空窗的穿墻雜波抑制方法
5.3 穿墻雷達(dá)時(shí)間反轉(zhuǎn)多信號(hào)分類法
5.4 多目標(biāo)成像與目標(biāo)位置誤差分析
5.4.1 不同格林函數(shù)的成像位置誤差
5.4.2 仿真成像與分析
5.5 基于頻率采樣的穿墻雷達(dá)時(shí)間反轉(zhuǎn)多信號(hào)分類法
5.5.1 成像模型與算法原理
5.5.2 仿真成像與分析
5.6 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 本文總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間主要研究成果
本文編號(hào):3812168
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