机载SAR成像处理及软件实现(可复制论文).pdf

机载上翊砑叭砑迪摘要作者:龚伟导师:向茂生合成孔径雷达且恢痔峁└叻直媛实孛餐枷竦募际酢K诰谩⒖学研究和军事领域都有广阔的应用前景,高分辨率机载低呈堑鼻癝技术的~个重要的研究和发展方向。精确、有效的运动补偿是得到高质量像的前提条件之一。本文围绕机载合成孔径雷达成像和运动补偿理论及系统软件实现进行讨论。本文首先从低承枰=饩龅奈侍馊胧郑蛞8攀隽诵纬善ヅ渎瞬ǖ牟考函数的关键参数多普勒中心频率的估计方法,以及用于估计残余相差的相位梯度自聚焦算法唤幼乓龌豐的运动补偿问题,详细讨论了运动误差以及相应的补偿办法,同时也阐明了本文所用到的运动补偿方案;最后介绍了儿种基本的成像算法,给出了结合多普勒参数估计、运动补偿、相位梯度自聚焦算法的成像系统。运动补偿是上裣低巢豢扇鄙俚囊徊糠帧1疚奶岬降脑硕钩シ桨甘采川虶的组合系统獾玫奶煜相位中心硕问扑慊馑愫螅訟视线向的运动相位误差进行补偿,然后利用相位梯度自聚焦算法对雷达数据中的剩余相位误差进行补偿。论文系统地分析了成像、运动补偿和白聚焦的原理及算法的同时,也给出了使这些方法对中科院电子所甋的数据进行了基于脑硕辔徊钩ヒ约盎谑莸淖跃劢故笛椤论文最后给出了结合运动补偿的上裣低车娜砑杓屏鞒炭蛲迹给出了各部分模块的介绍说明。关键词:硕钩ィ跃劢
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翩签叶乌缸醐:耐多纫坳翻和礞廴掌冢骸巍I、己关于学位论文使用权的说明研究成果声明或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究核龅制并保存学位论文;③电子所可允许学位论文被查阅或借阅;④电子所可以学术交流为目的,复制赠送羽换谎宦畚模虎莸缱铀梢怨本人郑重声明:所提交的学位论文是我本人在指导教师的嫉下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知,文中除特别标注和致谢的地方外,学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中国科学院电子学研究所或其它教育机构的学位任何贡献均己在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。妒,,.⒁本人完全了解中国科学院电子学研究所有关保留、使学位论文的规定,其中包括:①电子所有权保管、并向有关部门送交学位沦文的原件与复印件;②电子所可以采用影印、缩印或其他复制手段复布学位论文的全部或部分内容C苎宦傥脑诮饷芎笞袷卮斯娑。签签名名:
第一章绪论合成径雷达秩旌颉⑷焓钡南执叻直媛什嗍映上窭状铩可以不受日照、天气等因素的影响,并且具有一定的穿透力,这使得它在很多领离向高分辨的获得是通过发射大的时间频宽乘积的信号来实现的,这与一般脉冲来实现的。通过成像处理,就能产生测绘地区地面场景的二维雷达图像。可能地消除硕蟛領’K孀呕豐的实用化和分辨率的提高,运合成孔径雷达的基本原理【为了能够简单而明确地蜕明某上裨恚宰罴虻サ幕卣嗍犹醮引言域得到应用,像环境监测、土地测量、海洋观测等等踔潦蔷抡觳煲部梢见到它的身影。合成孔径雷达综合运用合成孔径技术、脉冲压缩技术和数据处理技术,采用较短的天线就能够获得方位和距离两个方向的高分辨率雷达图像。距压缩雷达没有什么不同。方位向高分辨率的获得则是利用雷达天线平¨目标之间的运动,即多普勒效应,通过数据的存贮和移相相加的方法,即成像处理方法要求天线相位中心脑硕刺T人僦毕咴硕ǘ曰豐而言,载机所受的大气扰动会使ɡ肜硐朐硕刺佣硕蟛睢这将影响某上裰柿包括分辨率、旁瓣电平等硕钩サ淖饔镁褪蔷动补偿日益显出其重要性。本章首先阐述了幕驹恚缓蠼樯躍的发展状况及相关的信号处理的发展状况,最后给出本文的结构安排。工作方式作为分析回波信号的原型,其它的工作方式缧窃厍榭与机载正侧视条带工作方式的分析方法和过程相类似,只是推导出的接收信号形式更为复杂。
——月庸颍合盼取選S悖荷㈦墼菽ǘ楸ん媚扣员谌~般机载正侧视条带幕炯负喂叵等缤所示。假设脑鼗平台在距离参考水平面母叨壬弦运俣葀沿较蜃鲈人僦毕咴硕状锊点目标焕状镎丈涞降氖奔淇缍萾称为合成孑妒蔽剩浯笮∮商煜卟束水平张角⒆罱本鄏约袄状锼俣葀共同决定,即如果从天线相位中心到达目标时开始计时,可以写出笨汤状镉肽勘甑木其中。一般正侧视男本唷胍T对洞笥趚,因此有如下近似关系即菲涅尔】啤图上窦负喂叵低束的水平张角为状锏侥勘關的最近斜距为%。其中三,ǔ莆:铣煽拙冻ざ取离月#.
肿3胁一挪取縚萺厶:一娶蜕:厶篲荷。口。酉■在合成孔径时甁内,多普勒频率变化的范围称为多普勒带宽,用钒表示为㈦㈦,,先讨论理想情况,即雷达发射连续正弦波,发射的信号干解调后的点目标夭ㄐ藕舠为:/一月】直接引起了回波信号相位的变化,从而引起回波瞬时频率的变化,该频率变化即勒频移厶通常采用匹配滤波的方法对多普勒历史进行处理以实现目标回波信号的波束锐化。经过匹配滤波后的回波信号包络具有函数的形状,其