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合成孔径雷达海面成像若干问题研究

作　者: 梅大为
导　师: 朱敏慧；陈永强
学　校: 中国科学院研究生院（电子学研究所）
专　业: 信号与信息处理
关键词: 合成孔径雷达自聚焦算法 SAR海面成像多普勒参数估计
分类号: TN958
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 361次
引　用: 1次
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内容摘要

利用合成孔径雷达观测海洋是近年来国际上研究的热点问题之一。由于海面散射特性随时空变化，海浪谱到SAR数据是一个复杂的非线性变化过程；海面舰船的运动也会降低SAR海面舰船图像质量。为了更好地理解SAR海洋图像，从SAR海洋图像中提取更加准确，丰富的海洋信息，本文主要进行了以下几个方面的工作： 1，研究改进海面舰船成像质量的方法，对比介绍了自聚焦算法，并提出一种新的多普勒中心频率估计算法，对实际数据的处理结果验证了方法的有效性。 2，研究海面电磁散射机理和SAR成像机制，介绍了几种经典海面电磁散射模型和三种SAR海面成像机制； 3，建立了SAR海面成像模型，并通过仿真，讨论了成像参数和海面参数对成像的影响以及SAR海面成像参数选取问题； 4，研究从SAR数据中反演海面信息的方法，尝试了一种从SAR回波数据中消除海面运动引起的非线性的方法。并通过仿真试验和对实际数据的处理，验证了该方法的有效性。

全文目录

研究成果声明  2
关于学位论文使用权的说明  2-5
摘要  5-6
Abstract  6-7
第一章引言  7-13
  1.1 研究背景  7-8
  1.2 国内外的研究进展  8-9
  1.3 本文的结构安排及主要创新  9-13
第二章 SAR对海面舰船成像研究  13-36
  2.1 合成孔径雷达原理  13-18
    2.1.1 距离向脉冲压缩  14-16
    2.1.2 方位向合成孔径  16-18
  2.2 点目标成像  18-19
  2.3 目标运动对成像的影响  19-21
    2.3.1 径向速度与距离模糊  19-20
    3.3.2 方位向速度、径向加速度与方位向散焦  20
    2.3.3 径向速度与方位向位移  20-21
  2.4 自聚焦算法  21-26
    2.4.1 子孔径相关法  21-22
    2.4.2 对比最优自聚焦算法  22-26
  2.5 中心频率估计  26-34
    2.5.1 均匀场景方位回波谱分析  26-28
    2.5.2 多普勒中心频率估计方法  28-29
    2.5.3 实际数据处理结果  29-34
  2.6 本章小结  34-36
第三章海浪理论及海面微波散射  36-50
  3.1 海浪波面与海浪谱  36-38
    3.1.1 海浪波面  36
    3.1.2 海浪谱  36-38
    3.1.3 海浪方向谱  38
  3.2 海面的电磁散射  38-43
    3.2.1 海面粗糙度  38-39
    3.2.2 海面电磁波散射模型  39-43
  3.3 SAR海面成像机制  43-47
    3.3.1 倾斜调制  44-45
    3.3.2 流体力学调制  45-46
    3.3.3 速度聚束调制  46-47
  3.4 本章小结  47-50
第四章 SAR海浪成像仿真与海浪谱反演  50-78
  4.1 海面成像理论  50-60
    4.1.1 海面成像理论  50-53
    4.1.2 单频海浪的SAR成像  53-54
    4.1.3 单频海浪SAR成像仿真  54-60
  4.2 一种从SAR回波中消除海面运动引起的非线性的方法  60-76
    4.2.1 理论模型  60-65
    4.2.2 从SAR回波中消除海面运动引起的非线性的方法  65-67
    4.2.3 仿真结果  67-74
    4.2.4 实际数据处理结果  74-76
  4.3 本章小结  76-78
第五章总结与展望  78-81
致谢  81

合成孔径雷达海面成像若干问题研究

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