運動目標SAR成像技術研究.pdf

1、與傳統(tǒng)的光學成像雷達相比,合成孔徑雷達(SAR)作為一種主動微波遙感設備,能夠實現(xiàn)全天候、全天時的成像工作,并能借助載機平臺運動所形成的虛擬長孔徑,來生成很高的方位分辨率SAR圖像數(shù)據(jù)。當前地面靜止目標的SAR成像技術已經(jīng)能夠實現(xiàn)高分辨率清晰成像,無論是在軍事還是民用領域,都得到了廣泛運用。然而對于地面運動目標而言,其成像結果較易出現(xiàn)模糊,因此傳統(tǒng)的SAR成像方法已經(jīng)不再適用,本論文對運動目標的SAR成像技術進行了研究,主要包括:

2、>　　1、研究運動目標的不同運動參量對SAR成像結果所造成的影響,進行理論推導和分析,揭示造成SAR圖像出現(xiàn)偏移和散焦的原因。
　　2、研究了三種分別基于 Sinc內(nèi)插核,Knab內(nèi)插核以及 Chirp-Z變換實現(xiàn)Keystone變換的成像方法,并研究了基于Keystone變換的運動目標SAR成像算法。仿真實驗表明,基于Chirp-Z變換的Keystone實現(xiàn)算法比其他兩種基于內(nèi)插法的算法具有運算量小,性能穩(wěn)定等優(yōu)點。
　　

3、3、針對經(jīng)典高階相位擬合法在處理多目標的回波信號中存在相位誤差補償精度低、運算耗時多的缺陷,提出一種能對多個運動目標進行距離彎曲校正的改進型高階相位擬合法。通過對成像區(qū)域進行分段處理,有效提高了補償精度同時避免了逐點處理帶來的龐大計算量,仿真實驗驗證其有效性。此外,為了消除二階以上的高階相位誤差,采用PHAF對高階相位系數(shù)進行估計及相位補償。仿真實驗結果說明基于高階模糊函數(shù)的 SAR成像算法能夠提高 SAR圖像的聚焦效果。
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4、、經(jīng)典時頻分析法STFT存在時頻聚集性較差而WVD對多分量信號進行處理又會產(chǎn)生較嚴重的交叉項干擾等問題,為此研究了一種兼具STFT與WVD兩者優(yōu)點的S-Method分布的時頻變換?；赟-Method分布優(yōu)良的性質,提出一種采用兩級搜索步長的SM-Radon多普勒參數(shù)估計法,不僅因為S-Method分布優(yōu)良的性質可以得到更加精確的估計參數(shù),同時選取兩種不同的搜索步長進行變尺度搜索也大幅度減少了計算量。通過仿真實驗,證明了基于S-Meth