【摘要】：高分辨率寬測繪帶星載SAR具有十分重要的研究價值和應用前景,提高SAR圖像的分辨率能夠極大的提升雷達對觀測目標的特征提取和精細表征能力,從而提升SAR圖像在各領域應用中的價值,提高SAR的測繪帶寬度則可以提高對大場景的測繪效率。所以大量的學者紛紛投身其中,進行了大量的研究,但是還有很多問題需要探討解決。在星載SAR中,衛(wèi)星繞著地球轉動,同時地球自西向東自轉,當衛(wèi)星轉動到不同的緯度時,地面切向速度也不相同,這些因素都造成了SAR成像幾何的復雜性。在低分辨率的情況下,星載彎曲幾何可以用直線模型來近似,但是當星載SAR的分辨率提高到一定程度后,彎曲的衛(wèi)星軌道不能再用直線幾何來近似,雙曲線斜距模型不再適用,傳統(tǒng)基于雙曲線模型的成像方法也不再適用。針對這個問題,本文圍繞著星載SAR的“高分辨率”和“寬測繪帶”兩個需求,提出了等效加速度斜距模型和斜視等效加速度斜距模型,對雙曲線斜距模型加以改進,以適應超高分辨率的需求。以這兩個斜距模型為基礎,分別研究了超高分辨率星載滑動聚束SAR速度變標成像方法和超高分辨率星載斜視滑動聚束SAR全孔徑成像方法,并且結合多發(fā)多收技術研究了超高分辨率寬測繪帶星載多發(fā)多收SAR成像。具體來說,本文的主要工作內(nèi)容如下:1.首先介紹了星載SAR的成像原理,包括星載SAR的幾何關系,星載SAR中比較基本的術語,兩維分辨率的概念和表達式,以及最小天線面積原理。然后對本文著重進行研究的滑動聚束模式進行了簡要的介紹,對滑動聚束模式的幾何關系和時頻關系進行了分析,對滑動聚束模式的兩大類成像算法,即基于子孔徑的成像算法和基于去斜的成像算法,進行了討論。2.在星載滑動聚束SAR中,衛(wèi)星沿著曲線在運動,當分辨率比較低時,可以用直線幾何來近似,傳統(tǒng)基于雙曲線斜距模型的成像方法都可以適用。但是當分辨率很高時,星載SAR的彎曲軌道不能用直線幾何來近似,傳統(tǒng)的雙曲線斜距模型不再適用,等效速度的方位空變性也不能忽略,因此傳統(tǒng)基于雙曲線斜距模型的成像方法不再適用。針對這個問題,本文提出了一種等效加速度斜距模型,把等效速度的方位空變性包含在內(nèi),可以精確地處理星載SAR彎曲幾何。然后基于等效加速度斜距模型提出了一種速度變標算法,通過方位重采樣對等效速度進行了時間尺度上的放大或縮小,得到非空變的等效速度。新的速度變標算法可以適應超高分辨率星載SAR的需要。最后通過仿真實驗證明了新的斜距模型和成像方法的有效性。3.區(qū)別于普通的滑動聚束模式,在斜視滑動聚束模式中,斜視角度的增大帶來了新的問題,斜距歷程的方位空變性更大,距離和方位的耦合更為嚴重。針對這個問題,首先對本文提出的等效加速度斜距模型進行了擴展,提出了一種斜視等效加速度斜距模型,可以精確處理超高分辨率星載斜視SAR的彎曲軌道。然后基于此模型提出了一種基于去斜的斜視全孔徑成像方法,結合了兩步算法和RMA算法的基本思路,并根據(jù)斜視等效加速度斜距模型的表達式對該算法加以改進,可以對等效速度的方位空變性以及二維頻譜的距離空變性進行處理。最后通過仿真實驗證明了新的斜距模型和成像方法的有效性。4.把超高分辨率星載滑動聚束SAR速度變標成像方法與多發(fā)多收技術相結合,不僅能實現(xiàn)高分辨率還能實現(xiàn)寬測繪帶。首先建立了超高分辨率寬測繪帶星載多發(fā)多收SAR的信號模型,然后對整個成像流程進行了研究,包括方位向解模糊處理,距離向頻帶合成處理,以及后續(xù)的成像處理。在進行子帶拼接時,由于相鄰子帶之間會有頻譜混疊,在進行匹配濾波后會產(chǎn)生較高的虛像,影響成像質(zhì)量。針對此問題提出了一種優(yōu)化的線性調(diào)頻信號發(fā)射波形,可以有效降低子帶拼接后的虛像電平。另外,對三種典型的高分辨率寬測繪帶體制從不同角度進行了性能分析和比較,為工程實現(xiàn)提供參考。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN957.52

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 楊春雷,賈平,余理富;基于超高分辨率顯示器的圖象實時顯示系統(tǒng)[J];電子技術應用;1999年09期

2 賈正根;超高分辨率TFT-LCD監(jiān)視器[J];光電子技術;1999年01期

3 方立軍;吉宗海;馬駿;譚劍美;;一種基于步進調(diào)頻高分辨SAR接收與信號產(chǎn)生[J];雷達科學與技術;2010年04期

4 劉志雄;面向21世紀的CRT發(fā)展趨勢[J];世界產(chǎn)品與技術;2000年02期

5 陳英;最新大焦深超高分辨率的成象技術[J];電子工業(yè)專用設備;1995年01期

6 王志軍;;蘋果I族應用技巧十四則[J];電腦知識與技術(經(jīng)驗技巧);2013年03期

7 許慶玲;;17英寸FS超高分辨率CRT[J];真空電子技術;1987年S1期

8 張春萍;史文譜;張磊;張路軍;;實時超高分辨率頻域光學相干層析成像系統(tǒng)的研究[J];科技傳播;2012年20期

9 蔣慶全;;超高分辨率CRT顯示器最近的動向[J];現(xiàn)代雷達;1989年02期

10 蔡學森;戴金波;;基于FPGA的超高分辨率監(jiān)視器設計與實現(xiàn)[J];國外電子測量技術;2010年09期

相關會議論文 前1條

1 朱德喜;王建華;沈梅曉;李明;崔樂樂;;超高分辨率譜域OCT及其在眼前段和隱形眼鏡成像中的應用[A];中國光學學會2011年學術大會摘要集[C];2011年

相關重要報紙文章 前1條

1 ;優(yōu)派VB1500P擁有超高分辨率屏幕[N];電腦商報;2005年

相關博士學位論文 前2條

1 吳元;超高分辨率寬測繪帶星載SAR成像方法研究[D];西安電子科技大學;2016年

2 吳厚德;超高分辨率CCD成像系統(tǒng)關鍵技術研究[D];大連海事大學;2012年

相關碩士學位論文 前2條

1 郭寧濤;超高分辨率視頻顯示系統(tǒng)設計及超高帶寬和多畫面同步技術研究[D];國防科學技術大學;2012年

2 陳浩利;基于FPGA的超高分辨率視頻信號處理系統(tǒng)的研究及實現(xiàn)[D];華南理工大學;2011年

，

本文編號：2301925