合成孔径雷达回波信号产生与成像方法研究

合成孔径雷达回波信号产生与成像方法研究

论文摘要

合成孔径雷达(SAR, Synthetic Aperture Radar)作为一种新型的雷达体制,以其全天候、全天时、远距离成像的特点,越来越受到各个国家的重视。成像算法与多普勒参数估计算法的研究对SAR成像有着重要的意义。本文围绕合成孔径雷达成像,研究了SAR回波信号模型,多普勒参数估计,大斜视角雷达成像算法的问题。主要研究内容如下:本文根据SAR回波信号的几何模型,在VC++6.0环境下编写程序,设计和实现了SAR回波数据模拟生成系统。研究了频域校正距离走动和弯曲的距离-多普勒(RD)算法和线频调变标(CS)算法的基本原理,并用这两种算法对SAR模拟数据进行了仿真成像,验证了回波数据模拟生成系统的正确性。研究了相关函数法估计多普勒中心频率、图像偏置(MD)法估计多普勒调频率,并给出了加入迭代的MD算法流程,从而提高了估计精度。采用SAR模拟数据进行计算机仿真,实现了相关函数法、图像偏置(MD)法及加入迭代的MD算法对多普勒参数的估计,验证了理论分析的正确。研究了针对大斜视角回波数据进行成像的非线性CS算法。将非线性CS方法与多普勒参数估计方法相结合,得到基于运动补偿的非线性CS算法流程。对大斜视角模拟数据进行成像仿真,仿真结果表明,基于运动补偿的非线性CS(NCS)算法对大斜视角数据的有效性。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 合成孔径雷达发展概述
  • 1.2 合成孔径雷达回波信号产生与成像算法概述
  • 1.3 本文的内容安排
  • 第二章 合成孔径雷达回波信号产生方法研究
  • 2.1 引言
  • 2.2 合成孔径雷达的回波理论模型
  • 2.3 合成孔径雷达的回波信号产生步骤
  • 2.4 合成孔径雷达的回波信号仿真
  • 2.5 本章小节
  • 第三章 合成孔径雷达成像基本原理及成像方法
  • 3.1 引言
  • 3.2 合成孔径雷达成像基本原理
  • 3.2.1 距离向成像原理
  • 3.2.2 方位向成像原理
  • 3.3 频域校正距离走动和弯曲的RD算法
  • 3.4 CS算法
  • 3.5 合成孔径雷达成像算法仿真结果
  • 3.6 本章小结
  • 第四章 多普勒参数估计
  • 4.1 引言
  • 4.2 多普勒参数与载体参数之间的关系
  • 4.3 多普勒中心频率估计
  • 4.4 多普勒中心频率解模糊方法
  • 4.5 基本的多普勒调频率估计方法
  • 4.6 加入迭代的MD方法
  • 4.7 仿真结果及其分析
  • 4.8 本章小结
  • 第五章 基于运动补偿的非线性CS方法
  • 5.1 引言
  • 5.2 斜视角情况下SAR回波信号模型分析
  • 5.3 非线性CS算法
  • 5.4 成像处理仿真与结果分析
  • 5.5 本章小结
  • 结束语
  • 致谢
  • 参考文献
  • 研究成果
  • 相关论文文献

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