【摘要】：合成孔徑激光雷達(dá)是一項(xiàng)新興技術(shù),其在距離向和方位向的分辨率均與作用距離無關(guān),在遙感領(lǐng)域具有非常大的潛力�，F(xiàn)階段的實(shí)驗(yàn)研究均采用線性調(diào)頻方式,調(diào)頻速率和線性度均限制了其應(yīng)用于快速運(yùn)動(dòng)平臺(tái)。對(duì)于相位編碼合成孔徑激光雷達(dá)的研究較少,存在很多技術(shù)難點(diǎn)需要進(jìn)一步突破。論文圍繞基于相位編碼調(diào)制合成孔徑激光雷達(dá)的關(guān)鍵技術(shù)展開了研究,其主要研究?jī)?nèi)容為:1)就國(guó)內(nèi)外合成孔徑激光雷達(dá)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹,簡(jiǎn)要介紹了合成孔徑原理,同時(shí)對(duì)光電子技術(shù)發(fā)展情況進(jìn)行了梳理;2)對(duì)合成孔徑激光雷達(dá)典型技術(shù)手段原理進(jìn)行了闡述,分析了線性調(diào)頻技術(shù)特性及其局限性,提出相位編碼調(diào)制方式,并在理論實(shí)驗(yàn)上進(jìn)行了驗(yàn)證;3)分析了相位編碼合成孔徑激光雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù),對(duì)其中關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行梳理,進(jìn)行了關(guān)鍵組部件技術(shù)攻關(guān),;4)針對(duì)不同目標(biāo)運(yùn)動(dòng)形式進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,包括平動(dòng)目標(biāo)和非合作目標(biāo)等復(fù)雜運(yùn)動(dòng)形式,分別對(duì)兩種運(yùn)動(dòng)形式下成像特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)歸納,提供了實(shí)驗(yàn)參考;5)針對(duì)不同目標(biāo)表面的反射特性進(jìn)行了研究,就其中的退相干特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,同時(shí)考慮目標(biāo)反射回波缺失和低信噪比等問題,提出壓縮感知在相位編碼合成孔徑激光雷達(dá)方位向應(yīng)用的處理流程。本論文的創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:1.首次系統(tǒng)性地分析相位編碼合成孔徑激光雷達(dá)中各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),詳細(xì)分析了系統(tǒng)中重要指標(biāo);對(duì)其中的寬帶信號(hào)調(diào)制、高重頻光開關(guān)、自由空間正交解調(diào)、高速光電轉(zhuǎn)換等關(guān)鍵組部件進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān),為系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)提供了硬件支持。2.首次完整地分析了相位編碼合成孔徑激光雷達(dá)針對(duì)不同運(yùn)動(dòng)形式和不同目標(biāo)特性的成像能力,為相位編碼合成孔徑激光雷達(dá)不同應(yīng)用場(chǎng)合提供了參考;針對(duì)應(yīng)用場(chǎng)合下,回波缺失和低信噪比等情況,提出了壓縮感知與相位編碼合成孔徑激光雷達(dá)方位向處理結(jié)合的成像算法,有效增強(qiáng)了系統(tǒng)的實(shí)用性。
[Abstract]:Synthetic Aperture Lidar (SAR) is a new technology whose resolution in range direction and azimuth direction is independent of range and has great potential in remote sensing field. At present, the experimental research adopts the linear frequency modulation mode, which limits its application to the fast moving platform. There are few researches on phase coded synthetic aperture lidar, and many technical difficulties need further breakthrough. In this paper, the key technology of phase-coded modulation synthetic aperture lidar (SAR) is studied. The main research content is: (1) the development status of synthetic Aperture Lidar at home and abroad is introduced, and the principle of synthetic Aperture is briefly introduced. At the same time, the development of photoelectron technology is reviewed. The principle of typical synthetic aperture lidar (SAR) technology is expounded, the characteristics and limitations of LFM technology are analyzed, and the phase-coded modulation method is proposed. The system parameters of phase-coded synthetic aperture lidar are analyzed, the key technologies are combed, and the key component technology is studied. In this paper, the imaging characteristics of the two kinds of moving objects are summarized and summarized respectively, which includes the translational target and the non-cooperative target. 5) the reflection characteristics of different target surfaces are studied. In this paper, the decoherence characteristics are studied experimentally, and the problems of missing reflection echo and low signal-to-noise ratio (SNR) are considered, and the processing flow of phase coded SAR azimuth direction is proposed. The innovation of this paper is mainly reflected in the following aspects: 1. The key technologies of phase-coded synthetic aperture lidar are analyzed systematically for the first time, and the important indexes in the system are analyzed in detail, including broadband signal modulation, high repetition frequency optical switch, free space quadrature demodulation, and so on. The key components, such as high speed photoelectric conversion, are used to solve the technical problems, which provide hardware support for the system. 2. 2. For the first time, the imaging ability of phase-coded synthetic aperture lidar for different moving forms and different target characteristics is analyzed, which provides a reference for different applications of phase-coded synthetic aperture lidar. In the case of missing echo and low signal-to-noise ratio (SNR), an imaging algorithm combining compression sensing and phase coded SAR azimuth processing is proposed, which effectively enhances the practicability of the system.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN958.98

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本文編號(hào)：2186123