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弹载条带式SAR成像算法研究

本文论述了弹载条带式合成孔径雷达(SAR)成像算法方面的一些问题,主要讨论了三种成像算法──经典Range-Doppler算法,线性Range-Doppler算法以及改进Range-Doppler算法。经典Range-Doppler算法是一种将二维信号处理化为两个一维信号处理的成像算法,本文讨论了其原理及流程。从正侧视情况下的算法出发,推出了小斜视角和大斜视角情况下算法的改进。并对此算法进行了仿真分析。弹载条带式SAR的信号特点使得有利于直接在时域对回波信号的线性距离走动项进行校正,针对这一特点本文讨论了线性Range-Doppler算法的原理及流程,并对此算法进行了仿真分析。同时还讨论了SAR图像几何校正的问题。同样是针对弹载条带式SAR,本文讨论了改进Range-Doppler算法的原理及流程。该算法通过对具有线性的多普勒谱线进行校正来完成距离迁移校正,避免了一次插值运算,减少了运算量。本文对算法的运算量进行了分析并对算法进  (本文共55页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北工业大学
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微波成像算法研究与仿真

对空间运动目标的ISAR成像一直是人们关注和研究的重点,由于通过运动补偿后任意运动形式的目标都可以归结为旋转运动目标,所以旋转运动目标成像(转台成像)便成为ISAR成像的基础,因此转台成像的算法研究及其仿真便成为本论文的重点。首先,本文介绍了ISAR成像的基本原理。基于旋转运动目标,介绍了转台成像的基本原理,其中包括理想目标的散射点模型和转台成像的数学模型。由于在ISAR成像系统中雷达通常发射线性调频波信号,故本文介绍了线性调频系统,其中包括脉冲压缩的两种常用方法,以及脉冲压缩后的加权处理等问题。此外,对于二维成像,距离向分辨率和方位向分辨率也是必须考虑的因素。其次,本文介绍了两种ISAR成像的基本算法:R-D成像算法和极坐标格式重建算法。本文着重针对R-D成像算法,介绍了R-D成像算法的几何模型,讨论了基于一般回波模型的R-D成像算法和基于LFM波回波模型的R-D成像算法,以及R-D成像算法的适用条件。特别地,在R-D成像算法...  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北工业大学
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地球同步轨道SAR典型工作模式成像算法研究

地球同步轨道合成孔径雷达(Geosynchronous Orbit Synthetic Aperture Radar,GEO SAR)飞行于具有一定轨道倾角的同步轨道上。与常规的低轨SAR(Low Earth Orbit Synthetic Aperture Radar,LEO SAR)相比,GEO SAR具有时间分辨率高、可视观测范围大、驻留观测时间长等优点。在军事和民用领域,如军事侦查、资源探测、灾害检测、地形测绘、海洋环境等领域都有广阔的应用前景。目前,国际上公认的航天强国如美国、俄罗斯、欧空局等都对GEO SAR开展研究。然而,GEO SAR本身存在的特性如长回波时延、长合成孔径时间、变速慢速运动、复杂运动轨迹、宽成像场景、受地球自转影响大等,使得其系统参数设计及成像处理更加复杂。GEO SAR长回波时延导致了信号回波模型“停-走-停”假设的失效,长合成孔径时间及复杂的运动轨迹导致了常规的二次斜距表达式并不适合于GEO ...  (本文共136页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
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星载低轨/地球同步轨道SAR成像算法研究

随着应用需求对成像性能要求的不断提高,针对星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)的研究逐步朝着高分辨率、宽测绘带、多模式等方向推进。当分辨率较高或者运行轨道高度较高时,由于受到地球自转的影响,卫星将沿三维空间曲线运动,最终导致传统成像模型及成像算法无法正常工作。我们从对星载SAR的成像几何模型重新构造开始,重点围绕星载低轨SAR(Low Earth-Orbit SAR,LEO-SAR)及地球同步轨道SAR(Geosynchronous SAR,GEO-SAR)中的距离-方位耦合,频谱混叠及空变特性等问题展开研究。各章主要工作概括如下:1.在高分辨或大场景情形下,星载SAR的运动轨迹并不是一个严格的直线而是一个三维空间曲线,因而常规基于匀速直线假设的星载SAR模型存在较大误差。针对这个问题,利用矢量运算及坐标转换建立了精确的星-地几何模型,深入的剖析了影响星载SAR建模的若干因素,推导了星载S...  (本文共128页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
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机动平台SAR场景成像和动目标成像算法研究

合成孔径雷达成像相对于光学成像而言,在不同的天气状况,无论昼夜均可进行成像,而且具有较强的穿透能力,可以绕过障碍物进行成像,在军事和民用应用中都具有重要的价值。由于机动平台可以灵活的变更飞行轨迹,更适合军事应用的需求,所以使用机动平台搭载合成孔径雷达的技术已经引起越来越多的关注,机动平台的SAR成像也被广泛研究。但由于机动平台轨道一般不同于直线平飞轨道,很多基于直线平飞模型的成像算法无法直接应用于机动平台SAR成像,需要对非直线平飞轨道的成像算法进行研究,以满足对高精度和高效SAR成像的需求。本文分析了现有成像算法的不足,从提升精度和效率的需求出发,从频域和时域两种处理角度着手,分别对场景SAR成像和动目标SAR成像进行了研究。论文主要内容概括如下:机动平台的下降段飞行一般可以分为直线下降和带加速度的曲线下降。针对机动平台的匀速直线俯冲飞行阶段,方位平移不变性不成立的问题,第二章将目标的斜距模型转换为沿飞行方向的斜距模型,使得方...  (本文共131页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
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太赫兹高分辨雷达系统工作模式和成像算法研究

太赫兹雷达具有极高的发射载频,使其更易实现大带宽信号以获取目标的高分辨率图像,对其工作模式和成像算法进行合理地设计,可以在获取更多目标信息的同时提升信号处理效率,从而能有效地提高自动目标识别和分类能力。因此太赫兹高分辨雷达系统工作模式和成像算法设计具有极其重要的研究意义。太赫兹成像雷达发展的一个重要趋势是系统探测距离与分辨率的提升。远距离高分辨太赫兹成像雷达拓展了太赫兹雷达技术的应用范围,但是也对太赫兹雷达系统工作模式和成像算法设计提出了新的挑战。本论文主要针对两种极具潜力的太赫兹雷达成像技术应用:近地安全筛查和空间目标成像,开展了详细的研究。相比于传统的成像场景,本文研究所针对的场景呈现出几何模型改变、视场(Field of View,FOV)增大、目标非合作等特点,使得已有的太赫兹雷达系统工作模式和成像算法难以满足高分辨成像的需求。针对上述问题,本文在总结和分析已有的太赫兹雷达系统工作模式和成像算法的基础上,以准确描述目标和...  (本文共149页) 本文目录 | 阅读全文>>