【摘要】：調(diào)頻連續(xù)波合成孔徑雷達(dá)(FMCW SAR)是結(jié)合了調(diào)頻連續(xù)波技術(shù)和合成孔徑技術(shù)的一種新型成像雷達(dá)體制,具有體積小、重量輕、功耗低、分辨率高等優(yōu)點(diǎn)。又因?yàn)槔走_(dá)成像過程中受外界諸如光線以及天氣條件的影響比較小,再加上它的成本比較低廉、具有穿透成像能力,使得FMCW SAR能夠廣泛應(yīng)用于民用領(lǐng)域進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測、資源勘探、災(zāi)情救助等。高分辨率成像是FMCW SAR要解決的關(guān)鍵問題之一,因此,本課題在脈沖SAR的基礎(chǔ)上,研究適用于FMCW SAR的高分辨率成像算法。本論文首先研究了合成孔徑原理,獲知保證方位向高分辨率的方法,然后研究了去調(diào)頻原理,通過去調(diào)頻處理一方面降低系統(tǒng)對采樣率的要求,另一方面,經(jīng)過去調(diào)頻處理后的信號不再是線性調(diào)頻信號,而是頻率為常數(shù)的信號,這將極大地簡化距離向的壓縮過程;在此基礎(chǔ)上,結(jié)合FMCW SAR系統(tǒng)幾何模型,推導(dǎo)出了FMCW SAR體制下的回波模型。在原有的FMCW SAR距離多普勒(RD)成像算法基礎(chǔ)上,加上對RVP項的處理,本論文提出了一種改進(jìn)的正側(cè)視模式下的RD算法,提高了成像分辨率;本論文還提出了一種適用于斜視模式下的FMCW SAR的距離多普勒算法;通過分析頻率變標(biāo)過程及其影響,對正側(cè)視以及斜視模式下的頻率變標(biāo)(FS)算法分別提出了改進(jìn)方法;最后本文還通過分析雷達(dá)載機(jī)偏離理想航跡所帶來的影響,提出一種將運(yùn)動補(bǔ)償技術(shù)與成像算法相結(jié)合的算法來解決雷達(dá)非勻速直線運(yùn)動下的高分辨成像問題。以上所提出的改進(jìn)算法都通過實(shí)驗(yàn)仿真驗(yàn)證了其有效性。
[Abstract]:FM CW synthetic Aperture Radar (FMCW SAR) is a new imaging radar system which combines FM CW technology with synthetic aperture technology. It has the advantages of small volume, light weight, low power consumption and high resolution. Because the radar imaging process is less affected by external light and weather conditions, and because of its low cost and penetrating imaging ability, FMCW SAR can be widely used in the field of civil environmental monitoring. Resource exploration, disaster relief, etc. High resolution imaging is one of the key problems to be solved by FMCW SAR. Therefore, on the basis of pulsed SAR, a high resolution imaging algorithm suitable for FMCW SAR is studied in this paper. In this paper, the principle of synthetic aperture is studied firstly, and the method of ensuring azimuth high resolution is obtained. Then, the principle of de-frequency modulation is studied. On the one hand, the requirement of sampling rate is reduced by de-FM processing, on the other hand, the requirement of sampling rate is reduced. The signal processed by de-frequency modulation is no longer a linear frequency modulation signal, but a constant frequency signal, which greatly simplifies the compression process of the distance direction. On this basis, combined with the geometric model of the FMCW SAR system, The echo model under FMCW SAR system is derived. Based on the original FMCW SAR range Doppler (RD) imaging algorithm and the processing of the RVP term, this paper proposes an improved Rd algorithm in the positive side-looking mode, which improves the imaging resolution. This paper also proposes a range Doppler algorithm for FMCW SAR in strabismus mode. By analyzing the process of frequency scaling and its influence, this paper proposes some improved methods for the (FS) algorithm of frequency change in both strabismus mode and forward looking mode. Finally, by analyzing the influence of radar aircraft deviation from ideal track, an algorithm combining motion compensation technology with imaging algorithm is proposed to solve the problem of high resolution imaging under non-uniform linear motion of radar. The proposed improved algorithms are verified by experimental simulation.
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN957.52

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本文編號：2196871