本文關(guān)鍵詞：利用多普勒分辨的連續(xù)波SAR成像方法研究

  更多相關(guān)文章： 合成孔徑雷達(dá)(SAR) 成像 連續(xù)波(CW) 多普勒 濾波反投影(FBP)

【摘要】：傳統(tǒng)合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar,簡稱SAR)采用寬帶脈沖波形,為適應(yīng)平臺小型化、輕型化以及低功耗的發(fā)展要求,出現(xiàn)了調(diào)頻連續(xù)波(Frequency Modulated Continuous Wave,簡稱FMCW)SAR,這兩種體制SAR均依賴寬帶波形提供的高距離分辨率。論文主要研究利用多普勒分辨的連續(xù)波SAR成像方法,該方法利用連續(xù)波信號本身具有的高多普勒分辨率進(jìn)行成像,不依賴發(fā)射波形的帶寬,適用于窄帶連續(xù)波SAR,在基于外部機(jī)會照射源的無源雷達(dá)領(lǐng)域也具有較好的應(yīng)用前景。論文第一章回顧連續(xù)波(Continuous wave,簡稱CW)SAR的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀,介紹傳統(tǒng)CW SAR成像方法,并給出本文的研究背景和主要研究內(nèi)容。論文第二章首先從波方程出發(fā),推導(dǎo)通用雷達(dá)回波模型;然后建立可利用多普勒分辨的SAR成像數(shù)據(jù)模型,并分析該模型的特點(diǎn);繼而給出基于多普勒分辨的濾波反投影成像方法,通過對點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)進(jìn)行分析,剖析成像本質(zhì),并推導(dǎo)影響成像分辨率的主要因素。發(fā)射信號載頻越高,信號積累時間越長,平臺運(yùn)動速率增大,都會提高成像分辨率,而SAR平臺與目標(biāo)間距離越遠(yuǎn),分辨率降低。最后從成像視線方向和成像分辨率這兩方面,與利用距離分辨的傳統(tǒng)SAR成像方法進(jìn)行對比。論文第三章通過仿真實(shí)驗,驗證利用多普勒分辨的CW SAR成像方法的可行性,明確各參數(shù)對成像性能的影響。仿真中以單頻連續(xù)波為例,采用不同的載機(jī)配置,分別對點(diǎn)目標(biāo)和區(qū)域目標(biāo)進(jìn)行仿真成像,并且針對固定的載機(jī)配置,逐一改變影響成像性能的各參數(shù),給出成像結(jié)果,并進(jìn)行對比分析。論文第四章將利用多普勒分辨的CW SAR成像方法應(yīng)用于FMCW SAR,給出利用多普勒分辨的FMCW SAR成像算法。在單基模式下,采用不同帶寬的FMCW信號對多點(diǎn)目標(biāo)進(jìn)行仿真成像,并對仿真結(jié)果進(jìn)行對比分析,總結(jié)出利用多普勒分辨的CW SAR成像方法不受信號帶寬限制,即使在窄帶寬時也能獲得良好距離分辨的特點(diǎn)。論文第五章以全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,簡稱GPS)信號為例,探討利用多普勒分辨的成像方法在基于外部照射源的SAR領(lǐng)域的性能特點(diǎn)。首先對GPS信號的模糊函數(shù)進(jìn)行分析,獲得GPS信號的延時和多普勒分辨特點(diǎn)。然后以GPS衛(wèi)星發(fā)射和機(jī)載接收的雙基SAR系統(tǒng)為例,進(jìn)行仿真實(shí)驗,總結(jié)出利用多普勒分辨的成像方法適用于無源SAR領(lǐng)域。論文第六章對全文的研究工作進(jìn)行了總結(jié),并指出還需要進(jìn)一步研究和解決的問題。
【關(guān)鍵詞】：合成孔徑雷達(dá)(SAR) 成像 連續(xù)波(CW) 多普勒 濾波反投影(FBP)
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN957.52
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 注釋表12-13
• 縮略詞13-14
• 第一章 緒論14-21
• 1.1 引言14-15
• 1.2 CW SAR發(fā)展現(xiàn)狀15-17
• 1.3 傳統(tǒng)CW SAR成像方法概述17-18
• 1.3.1 改進(jìn)的RD算法17
• 1.3.2 改進(jìn)的FS算法17-18
• 1.4 本文研究背景和主要研究內(nèi)容18-21
• 1.4.1 本文研究背景18-19
• 1.4.2 本文主要研究內(nèi)容19-21
• 第二章 利用多普勒分辨的CW SAR成像方法21-38
• 2.1 引言21
• 2.2 回波模型21-24
• 2.2.1 基于波方程的雷達(dá)回波模型21-22
• 2.2.2 CW SAR回波模型22-24
• 2.3 成像原理24-29
• 2.3.1 成像數(shù)據(jù)模型24-26
• 2.3.2 基于FBP原理的成像方法26-28
• 2.3.3 成像算法流程28-29
• 2.4 成像性能分析29-37
• 2.4.1 PSF分析29-32
• 2.4.2 分辨率分析32-35
• 2.4.3 與利用距離分辨的方法對比35-37
• 2.5 本章小結(jié)37-38
• 第三章 仿真實(shí)驗驗證與結(jié)果分析38-70
• 3.1 引言38
• 3.2 仿真設(shè)置38-39
• 3.2.1 場景設(shè)置38
• 3.2.2 成像幾何38-39
• 3.2.3 成像參數(shù)設(shè)置39
• 3.3 點(diǎn)目標(biāo)成像仿真結(jié)果及分析39-66
• 3.3.1 靜止發(fā)射/直線孔徑接收SAR39-44
• 3.3.2 靜止發(fā)射/拋物線孔徑接收SAR44-48
• 3.3.3 靜止發(fā)射/全圓孔徑接收SAR48-53
• 3.3.4 靜止發(fā)射/部分圓孔徑接收SAR53-57
• 3.3.5 靜止發(fā)射/有波動的全圓孔徑接收SAR57-62
• 3.3.6 直線孔徑發(fā)射/不同孔徑接收SAR62-66
• 3.4 區(qū)域目標(biāo)成像仿真結(jié)果及分析66-69
• 3.4.1 靜止發(fā)射/不同孔徑接收SAR66-68
• 3.4.2 直線孔徑發(fā)射/不同孔徑接收SAR68-69
• 3.5 本章小結(jié)69-70
• 第四章 利用多普勒分辨的FMCW SAR成像方法70-76
• 4.1 引言70
• 4.2 成像算法70-72
• 4.3 仿真驗證72-75
• 4.4 本章小結(jié)75-76
• 第五章 利用多普勒分辨的GPS SAR成像方法76-86
• 5.1 引言76
• 5.2 GPS信號形式76-78
• 5.3 GPS信號模糊函數(shù)分析78-82
• 5.3.1 GPS信號單基模糊函數(shù)78-79
• 5.3.2 GPS信號雙基模糊函數(shù)79-82
• 5.4 利用多普勒分辨的GPS SAR成像仿真82-85
• 5.5 本章小結(jié)85-86
• 第六章 結(jié)束語86-88
• 參考文獻(xiàn)88-93
• 致謝93-94
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文94

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 汪玲;張璇;韋淵斐;;基于多普勒分辨的連續(xù)波合成孔徑雷達(dá)成像方法[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2014年06期

2 花漢兵;吳少琴;;雙/多基地雷達(dá)模糊函數(shù)建模與研究[J];電光與控制;2011年03期

3 王衛(wèi)國;董緒榮;柴黎;;基于GPS信號的雙基地SAR成像方法研究[J];裝備指揮技術(shù)學(xué)院學(xué)報;2010年01期

4 甄杰;張振華;吳順君;;基于GPS信號的雙基SAR數(shù)值距離徙動成像算法[J];電子與信息學(xué)報;2009年09期

5 王穎;曲長文;周強(qiáng);王洋;;一種提高距離分辨率的FMCW SAR RD成像算法[J];海軍航空工程學(xué)院學(xué)報;2009年02期

6 菅春曉;;基于GPS的雙基地SAR大斜視角成像算法研究[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2009年03期

7 王穎;曲長文;宋軍;李青山;;一種改進(jìn)的FMCW SAR RD成像算法[J];海軍航空工程學(xué)院學(xué)報;2008年05期

8 梁毅;王虹現(xiàn);邢孟道;保錚;;調(diào)頻連續(xù)波SAR信號分析與成像研究[J];電子與信息學(xué)報;2008年05期

9 王文菁;孫進(jìn)平;劉書君;;線性調(diào)頻連續(xù)波SAR成像算法研究[J];電子測量技術(shù);2007年09期

10 楊進(jìn)佩;劉中;朱曉華;;用于無源雷達(dá)的GPS衛(wèi)星信號性能分析[J];電子與信息學(xué)報;2007年05期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 江志紅;調(diào)頻連續(xù)波SAR實(shí)時成像算法研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 黃磊;基于GPS的外輻射源雷達(dá)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2013年

2 何獲;調(diào)頻連續(xù)波合成孔徑雷達(dá)成像算法研究[D];電子科技大學(xué);2013年

3 朱珍珍;調(diào)頻連續(xù)波SAR回波模擬研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2005年

，

本文編號：812060