成像雷達系統(tǒng)的建模與仿真.pdf

1、現(xiàn)如今隨著合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar, SAR)成像算法的研究越來越深入，SAR成像雷達逐步成為機載、星載的標準傳感器模式，在民用及軍事領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。目前國內(nèi)SAR成像仿真主要是基于Matlab平臺，重點研究各種成像處理算法。而對于SAR系統(tǒng)仿真體系架構(gòu)，以及PD(Pulse Doppler)雷達、SAR、STAP(Space-time Adaptive Processing)等多模式雷達聯(lián)合

2、仿真國內(nèi)尚未大量研究。
　　針對目前國內(nèi)仿真領(lǐng)域存在的上述問題，本文基于標準化平臺，建立了一套標準的、擴展性強的、復(fù)用程度高的SAR雷達仿真模型。利用這套模型，可快速形成各種SAR仿真系統(tǒng)，仿真不同運動速度、不同角度等約束條件下成像系統(tǒng)的相關(guān)性能指標。
　　本文的主要工作如下：
　　首先，本文提出了基于軟件結(jié)構(gòu)化為核心的成像系統(tǒng)設(shè)計方案。給出了軟件框架的具體結(jié)構(gòu)，它的核心思想是總線機制和標準化接口，采用XML技術(shù)和 A

3、mardillo穿山甲線性代數(shù)庫實現(xiàn)了標準化模型和層次化模型的設(shè)計。
　　然后，探討了時域和頻域兩種回波模擬的主要算法。時域算法通過對目標散射特性、時間延遲和多普勒等信息的處理直接生成回波模擬信號；頻域算法利用距離多普勒(Range-Doppler, RD)、CS(Chirp Scaling)成像逆處理生成所需回波信號。根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)使用C/C++編寫回波生成代碼，并在軟件平臺上搭建回波計算模型，最后與Matlab的仿真結(jié)果比對驗證

4、模型正確性。
　　其次，對 RD處理模型的功能模塊進行建模與仿真，對正側(cè)視情況以及斜視30度情況下的RD成像處理的具體步驟進行分析，并給出算法處理流程。利用回波計算模塊生成的回波信號實現(xiàn)距離多普勒算法處理，根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)使用C/C++編寫代碼構(gòu)建距離多普勒算法模塊，并在軟件平臺上搭建RD處理流程模型，通過仿真驗證了模型的正確性。
　　最后，對CS處理模型的功能模塊進行建模與仿真。CS成像算法可看成是RD成像算法的優(yōu)化和改進。C