機載GMTI實測數(shù)據(jù)分析與處理.pdf

1、SAR-GMTI（Synthetic Aperture Radar-Ground Moving Target Indication，合成孔徑雷達動目標(biāo)運動目標(biāo)檢測）和廣域 GMTI是機載雷達系統(tǒng)的兩個典型應(yīng)用，機載SAR-GMTI系統(tǒng)和廣域GMTI系統(tǒng)不僅能夠利用雷達成像獲得靜止場景信息，而且可以獲得地面運動目標(biāo)信息，具體包括目標(biāo)的速度和位置信息等。因此，機載 GMTI在軍用和民用領(lǐng)域都有重要的意義，可廣泛應(yīng)用于戰(zhàn)場偵查和交通監(jiān)管等領(lǐng)域

2、。
　　對于機載 GMTI系統(tǒng)來說，靜止場景回波屬于背景雜波，而運動目標(biāo)往往被淹沒其中，因此如何抑制雜波是機載GMTI最關(guān)鍵的問題。實際上，在機載SAR實測數(shù)據(jù)處理中存在機載運動平臺不平穩(wěn)、通道一致性較差等一些非理想因素的影響，因此針對這些問題需要進一步完善SAR-GMTI的數(shù)學(xué)模型，并研究有效的SAR-GMTI方法。另外，廣域GMTI是目前地面運動目標(biāo)檢測技術(shù)的重要發(fā)展方向，廣域 GMTI一般具有觀測區(qū)域廣、重訪率高且對分辨率要

3、求不高等特點，因而需要研究有效的廣域GMTI方法和圖像拼接方法。針對機載GMTI中存在的上述問題，論文詳細論述了運動目標(biāo)回波模型和GMTI的原理，并在此基礎(chǔ)上，重點研究了機載GMTI雜波抑制方法、機載三通道SAR-GMTI實測數(shù)據(jù)處理方法和雙通道廣域GMTI實測數(shù)據(jù)處理方法。具體工作如下：
　?。?）在分析多通道 SAR動目標(biāo)回波模型的基礎(chǔ)上，重點研究了 DPCA（Displace Phase Center Atenna，偏置相位

4、中心天線）、ATI（Along Track Interferometry，沿跡干涉）和STAP（Space Time Adaptive Processing，空時自適應(yīng)處理）等幾個常用的雜波抑制和動目標(biāo)檢測方法，并對這些方法進行了對比；針對DPCA方法的穩(wěn)健性和ATI方法的估計精度高等優(yōu)點，給出一種DPCA與ATI結(jié)合的機載SAR-GMTI實測數(shù)據(jù)處理方法，仿真數(shù)據(jù)處理結(jié)果驗證了該方法的有效性。
　?。?）詳細分析機載多通道SAR

5、-GMTI實測數(shù)據(jù)處理中的難題，研究了有效的運動補償方法和通道均衡方法，并在此基礎(chǔ)上，給出了一種基于運動補償與通道均衡處理的三通道SAR-GMTI方法。該方法充分考慮載機平臺的運動誤差、三通道的天線位置與方向圖誤差及其接收微波信道的頻響誤差等因素影響，首先對回波數(shù)據(jù)進行基于多普勒調(diào)頻率估計的運動補償，然后在距離脈壓域進行通道間的幅度和相位誤差的迭代補償，校正通道間的不一致性，接著利用 DPCA方法進行雜波抑制和CFAR（Constant

6、 False Alarm Rate，恒虛警率）檢測，并利用基于最小熵搜索方法完成對檢測出來的動目標(biāo)的多普勒解模糊處理，最后完成地面運動目標(biāo)的測速和重新定位，獲得高質(zhì)量的SAR-GMTI處理結(jié)果。
　　（3）建立廣域GMTI的運動目標(biāo)回波模型，基于雙通道廣域GMTI實測數(shù)據(jù)的觀測區(qū)域廣、重訪率高且對分辨率要求不高等特點，結(jié)合DBS（Doppler Beam Sharpening，多普勒波束銳化）成像原理研究了一種高效的廣域地面運動目