信號與信息處理專業(yè)畢業(yè)論文[精品論文]雙基地sar與線陣sar原理及成像技術研究(編輯修改稿)
2024-12-02 13:15 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 變雙基地 SAR 成像的影響，為移變雙基地 SAR 運動參數(shù)估計方法研究提供了重要的理論指導。針對雙基地 SAR分辨率的空變特征，提出了基于變尺度逆傅里葉變換的雙基地 SAR距離 多普勒算法，為移變雙基地 SAR快速算法設計提供了新的思路。研究了線陣 SAR及單激勵線陣 SAR 時域成像處理技術，實現(xiàn)了單激勵線陣SAR實測數(shù)據(jù)成像處理，獲得了觀測場景的三維圖像，驗證了單激勵線陣 SAP 原理的正確性。針對線陣 SAR 圖像為三維空間中某特定連續(xù)曲面的特點，提出了基于曲面預測的線陣 SAR快速成像算法，大大提高了線陣 SAR成像處理效率。最后，基于離散信號的矩陣模型，提出了基于正交子空間投影的基 N多分辨逼近方法，并將該方法應用于線陣 SAR 分辨率融合，提出了基于正交補子空間分解的線陣SAR基 N分辨率融合方法，為解決線陣 SAR切航跡向分辨率較低的問題提供了新的途徑。 總之，本文建立了雙基地 SAR及線陣 SAR 的原理，提出了雙基地 SAR及線陣 SAR 快速成像處理方法和線陣 SAR分辨率融合方法，為雙基地 SAR 及線陣SAR系統(tǒng)研究提供了重要的理論指導和技術支持。 由于具有全天候、全天時等優(yōu)點，合成孔徑雷達 (SAR)在地球觀測、環(huán)境監(jiān)測及軍事偵察等方面具有重要意義。為提高 SAR 系統(tǒng)性能，擴展其應用水平，國際上開展了新型 SAR技術研究。雙基地合成孔徑雷達是指發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)位于不同平臺上的新型合成孔徑雷 達。與單基地 SAR 相比，雙基地 SAR 具有可獲得目標區(qū)域非后向散射特征、系統(tǒng)設計靈活及便于接收機隱身設計等優(yōu)點。線陣 SAR是指通過平臺運動與陣列天線合成虛擬二維面陣天線，并結合脈沖壓縮技術獲得觀測場景散射系數(shù)三維分布的新型合成孔徑雷達。線陣 SAR 可實現(xiàn)對觀測區(qū)域的三維成像；并能有效解決傳統(tǒng) SAR 存在的陰影效應，實現(xiàn)對陡變地形的觀測。因此，作為兩種新型合成孔徑雷達，雙基地 SAR 和線陣 SAR 具有廣泛的軍事和民用前景。 本文在國家自然基金和國家 863項目支撐下，開展了雙基地 SAR和線陣 SAR 原理與成像處理技術研 究。 在原理研究方面，本文從回波信號空域特征入手，采用矢量分析技術，利用 “ 等距離歷史集 ” 、 “ 投影 (橢 )圓 ” 、 “ 投影線 ” 、 “ 模糊函數(shù) ” 、 “ 模糊域 ” 等概念建立了單基地 SAR 和雙基地 SAR 從三維觀測空間到二維圖像空間的映射關系，解釋了合成孔徑雷達成像的本質，討論了不同模式下雙基地 SAR分辨率的空變特征。通過對模糊函數(shù)的分析，研究了全陣元線陣 SAR 原理。針對全陣元線陣 SAR 系統(tǒng)復雜、成本高的缺點，提出了單激勵線陣 SAR系統(tǒng)。從回波信號空域特征入手，解釋了單激勵線陣 SAR 具有三維成像能力的原因，并對其模糊函數(shù)進行 了分析，發(fā)現(xiàn)了影響單激勵線陣 SAR 模糊函數(shù)的主要因素：線陣長度和天線相位中心切換模式。研究了周期函數(shù)和偽隨機切換模式對單激勵線陣 SAR模糊函數(shù)的影響，并采用拉格朗日乘數(shù)法，對單激勵線陣SAR天線相位中心切換模式進行了優(yōu)化設計，獲得了最小均方誤差準則下的最優(yōu)設計。 在成像處理方面，本文研究了雙基地 SAR 時域成像處理技術，實現(xiàn)了對雙基地 SAR 實測數(shù)據(jù)成像處理，獲得了雙基地 SAR 圖像。分析了運動誤差對移變雙基地 SAR 成像的影響，為移變雙基地 SAR 運動參數(shù)估計方法研究提供了重要的理論指導。針對雙基地 SAR分辨率 的空變特征，提出了基于變尺度逆傅里葉變換的雙基地 SAR距離 多普勒算法，為移變雙基地 SAR快速算法設計提供了新的思路。研究了線陣 SAR及單激勵線陣 SAR 時域成像處理技術，實現(xiàn)了單激勵線陣SAR實測數(shù)據(jù)成像處理，獲得了觀測場景的三維圖像，驗證了單激勵線陣 SAP 原理的正確性。針對線陣 SAR 圖像為三維空間中某特定連續(xù)曲面的特點，提出了基于曲面預測的線陣 SAR快速成像算法，大大提高了線陣 SAR成像處理效率。最后，基于離散信號的矩陣模型，提出了基于正交子空間投影的基 N多分辨逼近方法，并將該方法應用于線陣 SAR 分辨率 融合，提出了基于正交補子空間分解的線陣SAR基 N分辨率融合方法，為解決線陣 SAR切航跡向分辨率較低的問題提供了新的途徑。 總之，本文建立了雙基地 SAR及線陣 SAR 的原理，提出了雙基地 SAR及線陣 SAR 快速成像處理方法和線陣 SAR分辨率融合方法，為雙基地 SAR 及線陣SAR系統(tǒng)研究提供了重要的理論指導和技術支持。 由于具有全天候、全天時等優(yōu)點，合成孔徑雷達 (SAR)在地球觀測、環(huán)境監(jiān)測及軍事偵察等方面具有重要意義。為提高 SAR 系統(tǒng)性能，擴展其應用水平，國際上開展了新型 SAR技術研究。雙基地合成孔徑雷達是指 發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)位于不同平臺上的新型合成孔徑雷達。與單基地 SAR 相比，雙基地 SAR 具有可獲得目標區(qū)域非后向散射特征、系統(tǒng)設計靈活及便于接收機隱身設計等優(yōu)點。線陣 SAR是指通過平臺運動與陣列天線合成虛擬二維面陣天線，并結合脈沖壓縮技術獲得觀測場景散射系數(shù)三維分布的新型合成孔徑雷達。線陣 SAR 可實現(xiàn)對觀測區(qū)域的三維成像；并能有效解決傳統(tǒng) SAR 存在的陰影效應，實現(xiàn)對陡變地形的觀測。因此，作為兩種新型合成孔徑雷達，雙基地 SAR 和線陣 SAR 具有廣泛的軍事和民用前景。 本文在國家自然基金和國家 863項目支撐下，開 展了雙基地 SAR和線陣 SAR 原理與成像處理技術研究。 在原理研究方面，本文從回波信號空域特征入手，采用矢量分析技術，利用 “ 等距離歷史集 ” 、 “ 投影 (橢 )圓 ” 、 “ 投影線 ” 、 “ 模糊函數(shù) ” 、 “ 模糊域 ” 等概念建立了單基地 SAR 和雙基地 SAR 從三維觀測空間到二維圖像空間的映射關系，解釋了合成孔徑雷達成像的本質，討論了不同模式下雙基地 SAR分辨率的空變特征。通過對模糊函數(shù)的分析，研究了全陣元線陣 SAR 原理。針對全陣元線陣 SAR 系統(tǒng)復雜、成本高的缺點，提出了單激勵線陣 SAR系統(tǒng)。從回波信號空域特征入手，解釋了單激勵線陣 SAR 具有三維成像能力的原因，并對其模糊函數(shù)進行了分析，發(fā)現(xiàn)了影響單激勵線陣 SAR 模糊函數(shù)的主要因素：線陣長度和天線相位中心切換模式。研究了周期函數(shù)和偽隨機切換模式對單激勵線陣 SAR模糊函數(shù)的影響，并采用拉格朗日乘數(shù)法，對單激勵線陣SAR天線相位中心切換模式進行了優(yōu)化設計，獲得了最小均方誤差準則下的最優(yōu)設計。 在成像處理方面，本文研究了雙基地 SAR 時域成像處理技術，實現(xiàn)了對雙基地 SAR 實測數(shù)據(jù)成像處理，獲得了雙基地 SAR 圖像。分析了運動誤差對移變雙基地 SAR 成像的影響，為移變雙基地 SAR 運動參數(shù)估計方法 研究提供了重要的理論指導。針對雙基地 SAR分辨率的空變特征，提出了基于變尺度逆傅里葉變換的雙基地 SAR距離 多普勒算法，為移變雙基地 SAR快速算法設計提供了新的思路。研究了線陣 SAR及單激勵線陣 SAR 時域成像處理技術，實現(xiàn)了單激勵線陣SAR實測數(shù)據(jù)成像處理，獲得了觀測場景的三維圖像，驗證了單激勵線陣 SAP 原理的正確性。針對線陣 SAR 圖像為三維空間中某特定連續(xù)曲面的特點，提出了基于曲面預測的線陣 SAR快速成像算法，大大提高了線陣 SAR成像處理效率。最后，基于離散信號的矩陣模型，提出了基于正交子空間投影的基 N多分辨逼近方法，并將該方法應用于線陣 SAR 分辨率融合，提出了基于正交補子空間分解的線陣SAR基 N分辨率融合方法，為解決線陣 SAR切航跡向分辨率較低的問題提供了新的途徑。 總之，本文建立了雙基地 SAR及線陣 SAR 的原理，提出了雙基地 SAR及線陣 SAR 快速成像處理方法和線陣 SAR分辨率融合方法，為雙基地 SAR 及線陣SAR系統(tǒng)研究提供了重要的理論指導和技術支持。 由于
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