机/星载SAR非线性轨迹信号建模与成像方法研究
发布时间：2023-11-18 08:47
现有和未来的合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)不可能总是工作在理想的线性轨迹状态,雷达平台有可能被动地工作在非线性轨迹,或在一定的需求下主动地调整雷达平台运动导致其工作在非线性轨迹。基于传统线性轨迹或现有非线性轨迹的信号建模与成像处理方法往往存在精度较低、效率不高以及成像处理性能较低等问题,本论文围绕非线性轨迹信号建模与成像中的一些关键问题展开了研究,研究内容可概括如下:1.第二章研究了非线性轨迹信号建模与成像处理所需的几种斜距模型,原始双程斜距模型准确描述了雷达平台与观测区域的相对运动,作为图像几何分辨率评估方法研究的基础。接着,考虑到原始双程斜距模型的双基构型不利于多普勒特性分析,引入了一种中心时间等效斜距模型,将双基构型等效为了单基构型。针对前两种斜距模型不具备显式的数学表达式,不利于后续成像处理的问题,引入了一种高阶多项式斜距模型,作为成像方法研究的基础。最后提出了一种基于运动补偿原理的斜距模型,对运动误差进行了精确建模,作为运动补偿方法研究的基础。2.针对非线性轨迹SAR图像几何分辨率评估的问题,第三章提出了两种解析的分辨率评估方法。基于...
【文章页数】：177 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 典型的非线性轨迹SAR系统
1.2.1 星载SAR系统
1.2.2 机载SAR系统
1.3 本文的研究内容和安排
第二章 非线性轨迹斜距与信号模型研究
2.1 引言
2.2 非线性轨迹斜距模型
2.2.1 原始双程斜距模型
2.2.2 中心时间等效斜距模型
2.2.3 高阶多项式斜距模型
2.2.4 基于运动补偿原理的斜距模型
2.3 本章小结
第三章 非线性轨迹SAR图像几何分辨率评估方法
3.1 引言
3.2 基于模糊函数局部近似的分辨率解析评估方法
3.2.1 模糊函数公式推导
3.2.2 基于四次多项式近似的分辨率评估
3.2.3 计算机仿真
3.3 基于分辨率椭圆的分辨率评估方法
3.3.1 原理描述
3.3.2 数学公式推导
3.3.3 参数设计优化模型
3.4 本章小结
第四章 中/高轨道卫星SAR偏航牵引及两维波束牵引方法
4.1 引言
4.2 一种同时考虑多普勒中心与观测区域的两维波束牵引方法
4.2.1 多普勒中心及偏航牵引
4.2.2 基于“最小多普勒平面”的两维波束牵引方法
4.2.3 雷达波束控制
4.2.4 适用性分析
4.3 偏航牵引分析及系统设计
4.3.1 偏航牵引作用示意
4.3.2 信号带宽与合成孔径时间数值优化
4.3.3 方位空变分析及成像处理
4.4 本章小结
第五章 星载非线性轨迹SAR高分辨率成像方法
5.1 引言
5.2 一种“TSVD-NCS”高轨道卫星SAR成像算法
5.2.1 方位空变特性分析
5.2.2 奇异值分解原理
5.2.3 成像算法
5.2.4 计算机仿真
5.3 基于2-DSVD与最优LRWC的GEO-SAR成像算法
5.3.1 两维频谱SVD空变分析
5.3.2 基于最优LRWC的方位预处理
5.3.3 基于分块距离SVD的距离空变校正
5.3.4 基于方位串联SVD的方位空变校正
5.3.5 计算机仿真
5.4 本章小结
第六章 机/星载非线性轨迹SAR高分辨率运动补偿方法
6.1 引言
6.2 基于一种ASE-Velocity模型的MEO-SAR运动补偿成像算法
6.2.1 运动误差及信号模型
6.2.2 基于ASE-Velocity模型的Omega-K成像算法
6.2.3 计算机仿真及机载实测数据验证
6.3 一种超高分辨率机载SAR运动误差估计与补偿算法
6.3.1 两维空变运动误差分析
6.3.2 2 -D空变运动误差估计
6.3.3 2 -D空变运动误差补偿
6.3.4 仿真数据和实测数据验证
6.4 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 全文总结
7.2 工作展望
参考文献
致谢
作者简介
本文编号：3864950
【文章页数】：177 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 典型的非线性轨迹SAR系统
1.2.1 星载SAR系统
1.2.2 机载SAR系统
1.3 本文的研究内容和安排
第二章 非线性轨迹斜距与信号模型研究
2.1 引言
2.2 非线性轨迹斜距模型
2.2.1 原始双程斜距模型
2.2.2 中心时间等效斜距模型
2.2.3 高阶多项式斜距模型
2.2.4 基于运动补偿原理的斜距模型
2.3 本章小结
第三章 非线性轨迹SAR图像几何分辨率评估方法
3.1 引言
3.2 基于模糊函数局部近似的分辨率解析评估方法
3.2.1 模糊函数公式推导
3.2.2 基于四次多项式近似的分辨率评估
3.2.3 计算机仿真
3.3 基于分辨率椭圆的分辨率评估方法
3.3.1 原理描述
3.3.2 数学公式推导
3.3.3 参数设计优化模型
3.4 本章小结
第四章 中/高轨道卫星SAR偏航牵引及两维波束牵引方法
4.1 引言
4.2 一种同时考虑多普勒中心与观测区域的两维波束牵引方法
4.2.1 多普勒中心及偏航牵引
4.2.2 基于“最小多普勒平面”的两维波束牵引方法
4.2.3 雷达波束控制
4.2.4 适用性分析
4.3 偏航牵引分析及系统设计
4.3.1 偏航牵引作用示意
4.3.2 信号带宽与合成孔径时间数值优化
4.3.3 方位空变分析及成像处理
4.4 本章小结
第五章 星载非线性轨迹SAR高分辨率成像方法
5.1 引言
5.2 一种“TSVD-NCS”高轨道卫星SAR成像算法
5.2.1 方位空变特性分析
5.2.2 奇异值分解原理
5.2.3 成像算法
5.2.4 计算机仿真
5.3 基于2-DSVD与最优LRWC的GEO-SAR成像算法
5.3.1 两维频谱SVD空变分析
5.3.2 基于最优LRWC的方位预处理
5.3.3 基于分块距离SVD的距离空变校正
5.3.4 基于方位串联SVD的方位空变校正
5.3.5 计算机仿真
5.4 本章小结
第六章 机/星载非线性轨迹SAR高分辨率运动补偿方法
6.1 引言
6.2 基于一种ASE-Velocity模型的MEO-SAR运动补偿成像算法
6.2.1 运动误差及信号模型
6.2.2 基于ASE-Velocity模型的Omega-K成像算法
6.2.3 计算机仿真及机载实测数据验证
6.3 一种超高分辨率机载SAR运动误差估计与补偿算法
6.3.1 两维空变运动误差分析
6.3.2 2 -D空变运动误差估计
6.3.3 2 -D空变运动误差补偿
6.3.4 仿真数据和实测数据验证
6.4 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 全文总结
7.2 工作展望
参考文献
致谢
作者简介
本文编号：3864950
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3864950.html