视频合成孔径雷达成像算法研究

发布时间：2022-08-04 16:03

　　视频SAR因其所具备的高帧率、高分辨成像以及更符合人眼视觉的动态场景监测能力,受到越来越多的关注。而太赫兹视频SAR在兼顾视频SAR优势的基础上还具备了低延时的特性,是某些实时监测应用场景的最佳选择。随着太赫兹器件水平的不断提升,太赫兹视频SAR也逐渐崭露头角。因此,开展太赫兹视频SAR系统结构及成像算法研究是具有重要意义的。如何将视频SAR技术与太赫兹技术两者很好的结合,是实现太赫兹视频SAR系统的技术关键。基于此,本文将对太赫兹视频SAR的系统结构、高帧率成像、运动补偿及动目标检测等关键技术进行深入地研究。本论文主要工作和贡献包括以下几个方面:1.针对高帧率、高分辨、低延时的应用需求,开展视频SAR系统关键参数论证,完成了太赫兹视频SAR系统结构方案设计。该方案将工作频段选取在太赫兹波段,兼顾了高分辨与低延时的需求;针对当前太赫兹器件发射功率较低的问题,提出了固态源加折叠行波管的发射机设计方案。该方案能够产生大功率宽带太赫兹信号,为视频SAR系统高帧率成像提供保障;针对远距离目标带宽损失的问题,提出了单源双扫频的系统结构,在简化系统结构的同时避免了系统带宽的损失。2.针对传统PFA... 

【文章页数】：133 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
缩略词表
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 视频SAR研究现状
        1.2.2 太赫兹SAR研究现状
    1.3 论文的主要内容和章节安排
第二章 视频SAR基本原理
    2.1 引言
    2.2 视频SAR高帧率成像原理
        2.2.1 视频SAR帧率分析
        2.2.2 视频SAR系统工作频段选择
    2.3 太赫兹视频SAR系统设计
        2.3.1 去调频处理
        2.3.2 系统参数设计
        2.3.3 视频SAR系统总体
    2.4 本章小结
第三章 视频SAR成像算法研究
    3.1 引言
    3.2 太赫兹视频SAR成像基本原理
        3.2.1 极坐标成像算法原理
        3.2.2 成像模型误差分析
    3.3 基于CZT的太赫兹视频SAR持续成像算法
        3.3.1 CZT基本原理
        3.3.2 基于CZT的太赫兹视频SAR成像算法
        3.3.3 视频SAR连续帧图像统一坐标系输出算法
        3.3.4 成像算法复杂度分析
    3.4 基于成像场景的视频SAR成像算法优化
        3.4.1 距离向重采样优化准则
        3.4.2 方位向重采样优化准则
    3.5 实验与结果分析
        3.5.1 视频SAR持续成像算法验证与分析
        3.5.2 视频SAR持续成像算法优化方法验证
    3.6 本章小结
第四章 视频SAR运动补偿算法研究
    4.1 引言
    4.2 圆周聚束模式下的运动误差模型
    4.3 基于去除高度项的运动误差补偿算法
        4.3.1 RVP补偿方法回顾
        4.3.2 高度项移除算法
        4.3.3 空变误差补偿
        4.3.4 运动补偿流程优化
    4.4 实验与结果分析
        4.4.1 高度向误差补偿算法验证与性能分析
        4.4.2 残余空变误差补偿算法验证与性能分析
    4.5 本章小结
第五章 基于视频SAR连续帧的动目标参数估计方法
    5.1 引言
    5.2 视频SAR动目标成像模型
        5.2.1 运动对SAR成像的影响
        5.2.2 运动目标阴影形成原理
    5.3 太赫兹视频SAR动目标速度估计方法
        5.3.1 基于Radon变换的动目标运动方向估计方法
        5.3.2 基于视频SAR连续帧图像的动目标速度估计方法
    5.4 实验与结果分析
        5.4.1 动目标阴影检测
        5.4.2 动目标速度估计算法性能分析
    5.5 本章小结
第六章 全文总结与展望
    6.1 全文工作总结
    6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]自然资源遥感应用研究进展[J]. 方臣,胡飞,陈曦,朱正勇,刘烨青,叶琴.  资源环境与工程. 2019(04)
[2]基于极坐标格式算法的地基雷达数据处理方法[J]. 李晓红,谭维贤,黄平平,徐伟,洪文.  信号处理. 2019(05)
[3]机载SAR遥感测图技术及应用[J]. 黄国满,程春泉,赵争,卢丽君,杨书成.  测绘科学. 2019(06)
[4]最佳噪声系数的接收机系统设计[J]. 马琼芳.  计算机与数字工程. 2019(01)
[5]一种220 GHz波段太赫兹合成孔径成像雷达[J]. 李大圣,吴福伟,孙俊,金林.  微波学报. 2018(04)
[6]美军地面战场态势感知系统发展启示[J]. 范西昆,何丽娜.  现代雷达. 2018(05)
[7]基于距离子带的机载SAR高精度多级空变运动补偿[J]. 杨鸣冬,俞翔,朱岱寅.  航空学报. 2018(02)
[8]太赫兹雷达技术[J]. 王宏强,邓彬,秦玉亮.  雷达学报. 2018(01)
[9]一种VideoSAR动目标阴影检测方法[J]. 张营,朱岱寅,俞翔,毛新华.  电子与信息学报. 2017(09)
[10]一种提高FMCW SAR距离分辨率的补偿方法[J]. 付凯城,张竹馨,谢跃辉,曲毅.  电光与控制. 2016(12)

博士论文
[1]太赫兹雷达目标检测与高分辨成像算法研究[D]. 刘通.电子科技大学 2018
[2]视频合成孔径雷达成像理论与关键技术研究[D]. 胡睿智.电子科技大学 2018
[3]太赫兹高分辨雷达系统工作模式和成像算法研究[D]. 杨旭.电子科技大学 2018
[4]干涉合成孔径雷达测量若干关键技术研究[D]. 薛海伟.西安电子科技大学 2017
[5]太赫兹雷达系统总体与信号处理方法研究[D]. 李晋.电子科技大学 2010

硕士论文
[1]基于极化信息的SAR目标检测鉴别方法研究[D]. 李芳.西安电子科技大学 2014



本文编号：3669846