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机动目标的逆合成孔径雷达成像研究

本文基于对实测的雷达数据的处理中发现,当目标机动飞行时,现有的包络对齐方法和成像算法的应用都受到一定的限制。为了适应对机动飞行目标成像的需要,本文进行了相应的研究,提出了一些较为有效的处理算法,并通过实测数据的处理予以验证。具体内容安排如下:第二章,首先分析了传统的包络相关对齐的缺陷,它是基于目标相邻回波的包络具有很强的相关性。但是对实测数据的处理表明,有时相邻回波包络的相关性不够强,特别是当目标的回波幅度起伏较大时(例如螺旋桨飞机的回波),相邻回波的相关性非常低。这时相邻相关法会使对齐具有较大的跳动误差,并且前次的对齐误差会传递下去而造成误差积累。在此基础上,我们给出了改进的包络相关对齐的方法。最后提出了用对齐后目标合成包络的锐化度作为包络对齐的准则,并给出了基于包络最小熵准则加半边矩形窗的包络对齐方法。基于相同的思想,我们给出了用最小熵为准则利用初相恢复的自聚焦算法。我们应用上面所提出的算法对实测数据进行处理,用传统包络对齐  (本文共102页) 本文目录 | 阅读全文>>

江苏科技大学
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基于压缩感知的逆合成孔径雷达成像算法研究

ISAR(逆合成孔径雷达)因其全天时、远距离以及在极端天气的条件下能提供高分辨的图像,提高雷达对目标识别和提取的能力,因此ISAR成像雷达在军事和民用方面有着广泛的应用,它的成像算法也成为热点研究问题之一。为了获得高分辨的图像,需要发射宽带信号和增加相干积累时间,导致数据采集、传输和存储数据量的压力增大。压缩感知技术可以有效解决ISAR数据量巨大的难题,本文针对CS(压缩感知)在ISAR中的应用展开研究,完成的主要工作如下:(1)研究了LFM(线性调频信号)和脉冲压缩技术,并通过仿真验证了脉冲压缩技术在提高距离向分辨率方面的作用;分析了目标距离向和方位向分辨率的影响因素;归纳了平稳目标和机动目标成像的基本算法。(2)在基于傅里叶变换成像的基础上,实现了窄带小转角和宽带大转角情况下目标ISAR成像的距离多普勒算法。针对基本距离多普勒算法对成像转角存在的局限性,采用加窗、阈值后处理、极坐标格式等技术提出了一种改进RD(距离多普勒)算...  (本文共102页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
西安电子科技大学

基于实测数据的雷达成像方法研究

成像作为雷达的一个新的功能在国内外已被广泛应用,它具有全天候、全天时、远距离成像的特点,可以大大提高雷达的信息获取能力,特别是战场感知能力。现在国外对战场感知要求高的雷达均配有二维成像功能,其对军用和民用均有重大实用价值。雷达成像可分为逆合成孔径雷达(ISAR)成像和合成孔径雷达(SAR)成像,它的实践性非常强,对其研究需要大量实测数据。在过去,由于我国的宽带雷达比较少,录取的实测数据非常少,许多研究是基于仿真数据和少数国外录取的数据,限制了研究的深入。在ISAR成像方面,情况要好一些,“863”高科技计划的支持下,93年国内400MHz的宽带实验雷达研制完成,成功地录取几批实测数据,提供给多所高校和研究所,大大推动了研究工作。在SAR成像方面,可供研究的国内实测数据非常少,但近年来,由于需求牵引,许多研究所,如航空607所、电子14所、电子38所和兵器206所等,先后对机载SAR进行了较多批次的试飞,录取了一大批数据。本文就是...  (本文共120页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
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机动目标的逆合成孔径雷达成像研究

逆合成孔径雷达通过发射大带宽信号获得好的距离分辨率,利用目标相对于雷达的转动产生多普勒频率梯度来获取好的方位向分辨力。它能全天时、全天候、远距离地获取目标形状的细节特征,是现代雷达技术的一项重要突破,在军事和民用上都具有非常重要的意义。本文从建立ISAR回波信号模型出发,详细论述了ISAR成像处理算法,对ISAR成像系统进行了仿真研究。1、用步进频率信号完成回波模拟,研究了这种信号的特点。用SVA的方法对回波信号加权,在有效抑制ISAR回波脉冲包络旁瓣电平的同时提高信号的主瓣分辨率。针对机动目标存在的姿态扰动,研究了具有加速度和旋转运动的机动目标成像模型及其信号处理过程。2、运动补偿部分主要解决距离校正和相位基准选择技术,距离校正分别采用了频域校正法、空域校正法和包络最小熵法,主要依据相位基准选择的方法来进行相位补偿。3、针对传统的距离-多普勒算法存在的一些问题,采用联合时频分析技术进行聚焦成像,获得了明显的效果改善。分析比较了...  (本文共89页) 本文目录 | 阅读全文>>

燕山大学
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基于相位恢复算法的ISAR自聚焦成像

逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)具有全天候、全天时、远距离的特点,可对飞机、舰船等进行探测、成像和识别,在军事战略中占有重要地位。近年来,ISAR对机动目标的成像一直是研究的热点。然而在有随机噪声条件下的高速机动目标成像和浮空器载ISAR平台不稳定时,传统的ISAR成像以及运动补偿方法不能获得高分辨率成像。因此,本文提出了基于相位恢复算法的ISAR自聚焦成像算法。主要内容如下:首先,介绍了ISAR成像的基本原理,详细介绍了距离多普勒(Range Doppler,RD)算法。分析了ISAR成像模型,对RD成像的适用范围作了介绍,并用实验仿真对其进行了验证。其次,研究了浮空器载雷达在受到气流的影响下,雷达平台发生位移或者振动的现象,针对这两种情况,建立了ISAR回波几何模型,在分析ISAR回波特点的基础上,提出了一种基于先验信息的相位恢复算法,该算法能够实现浮空器载雷达在不...  (本文共62页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
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EMD算法在雷达成像中的应用

成像雷达具有全天候、全天时、远距离和宽广观测带等优点,已被广泛应用于军事侦察、遥感测绘等领域。合成孔径雷达(SAR)和逆合成孔径雷达(ISAR)能够获得高分辨率微波遥感图像,是雷达成像的重要技术。而目前SAR和ISAR获得的雷达图像的分辨率已不能满足某些应用场合的需要,因此继续提高SAR和ISAR成像结果的分辨率已成为雷达成像技术的研究重点与热点。经验模态分解(EMD: Empirical mode decomposition)方法能够把时间序列信号分解成有限数目的本征模态函数(IMF: Instrinsic mode function),分解结果按频率高低分布。由于EMD算法一开始并不是在雷达领域发展的,文献中已有的算法主要是针对海波、地震波等,所以本文首先分析了适用于雷达信号的EMD算法,并从SAR和ISAR回波信号的特点出发,以EMD算法分解后的雷达信号为基础,针对目前SAR成像中的高分辨问题、ISAR中非匀速和多目标成像...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>