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滑动聚束式SAR技术研究

作　者: 兰天
导　师: 梁甸农
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 滑动聚束SAR SAR成像信号模型天线指向量化系统仿真并行
分类号: TN958
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 62次
引　用: 1次
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内容摘要

滑动聚束SAR是一种新颖的介于条带模式和聚束模式之间的SAR工作模式。通过控制天线辐照区在地面移动的速度来控制方位向分辨率,成像的面积比聚束式SAR大,分辨率高于相同天线尺寸的条带式SAR。在分辨率降低很小的前提下,滑动聚束SAR可以获得比聚束SAR更长的方位向成像带长度,在高分辨率和大面积成像中做出很好的权衡。该模式对重要目标所在地域可以进行分辨率的灵活配置,减少条带SAR初次侦察虚警、漏警的概率,为重点目标的聚束SAR分析提供前期准备,加快了在侦察中甄别目标的速度,具有重要的军事应用价值。滑动聚束式SAR的关键问题包括信号模型、系统参数设计、波束指向控制、成像处理算法及系统仿真技术等。本文针对以上关键问题开展了专题研究,包括以下几个方面的工作:1、滑动聚束SAR信号建模。建立滑动聚束SAR的空间几何模型、回波信号模型,给出用于描述滑动聚束模式SAR特性的重要参数——滑动因子。2、滑动聚束SAR系统性能分析。包括分辨率分析、多普勒历程分析,模糊度分析等。3、滑动聚束SAR成像算法研究。针对滑动聚束式SAR的成像特点,重点探讨该模式存在的大斜视情况的成像特点和数据量大等问题的解决方法。4、波束指向控制对成像的影响分析。对相控阵天线固有的天线指向量化问题进行研究,提出量化影响成像的临界判定准则,为系统设计提供了参考依据。5、滑动聚束SAR系统仿真研究。基于高性能集群计算机,解决了滑动聚束SAR的场景电磁特性仿真及回波数据模拟的并行化问题。本文研究具有较强的理论性和系统性,对我国滑动聚束式SAR的工程应用具有一定的参考价值。

全文目录

摘要  9-10
ABSTRACT  10-11
第一章绪论  11-18
  1.1 引言  11-12
  1.2 概念与内涵  12-13
  1.3 国内外研究现状  13-17
    1.3.1 机载聚束式SAR系统  13-14
    1.3.2 星载聚束式SAR系统  14-16
    1.3.3 滑动聚束式SAR系统  16-17
  1.4 论文结构与安排  17-18
第二章滑动聚束SAR信号模型及系统性能分析  18-28
  2.1 引言  18
  2.2 空间几何模型  18-20
  2.3 回波信号模型  20
  2.4 系统性能分析  20-25
    2.4.1 分辨率  20-22
    2.4.2 多普勒历程  22-23
    2.4.3 模糊度  23-25
  2.5 仿真实验  25-27
  2.6 本章小结  27-28
第三章滑动聚束SAR成像算法  28-51
  3.1 引言  28
  3.2 SAR成像原理介绍  28-33
  3.3 滑动聚束SAR成像算法  33-47
    3.3.1 RD算法  34-36
    3.3.2 ECS算法  36-43
    3.3.3 Eω-k算法  43-47
  3.4 仿真实验  47-50
  3.5 本章小结  50-51
第四章天线指向量化对滑动聚束SAR成像的影响  51-60
  4.1 引言  51
  4.2 天线指向量化引起的天线方向图调制  51-53
  4.3 天线指向量化对SAR图像的影响分析  53-57
  4.4 仿真实验  57-59
  4.5 本章小结  59-60
第五章滑动聚束SAR系统仿真  60-72
  5.1 引言  60
  5.2 场景电磁建模方法及其并行化  60-66
    5.2.1 电磁建模方法  61-64
    5.2.2 场景电磁建模对存储量和计算量的需求分析  64-65
    5.2.3 场景电磁建模并行化方法  65-66
  5.3 回波仿真方法及其并行化  66-70
    5.3.1 SAR回波并行化现状分析  66-68
    5.3.2 基于时空分解的滑动聚束SAR并行回波仿真方法  68-69
    5.3.3 几种并行化方法性能比较  69-70
  5.4 仿真实验  70-71
  5.5 本章小结  71-72
第六章结束语  72-73
致谢  73-75
参考文献  75-79
作者硕士期间的学术成果  79-80
附录符号表  80

滑动聚束式SAR技术研究

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