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双通道SAR振动目标检测与成像方法研究

作　者: 陈颍滨
导　师: 王宏强
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 合成孔径雷达 振动 双通道 目标检测 目标成像
分类号: TN958
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


目标微动蕴含着对SAR图像解译极为有利的信息,研究微动目标的检测与成像问题具有十分重要的军事应用前景。与单通道SAR相比,双通道SAR由于具有更强的杂波抑制能力已成为目前的研究热点。鉴于此,本文以振动目标这类典型的微动目标为研究对象,开展双通道SAR振动目标检测与成像方法研究,主要工作包括以下几个方面:针对双通道SAR振动目标回波建模问题,利用等效相位中心原理和几何关系近似方法建立了双通道SAR振动目标回波模型,避免了传统复杂的泰勒近似。针对双通道SAR振动目标检测问题,提出了基于相位中心偏置天线(DPCA)技术和沿迹干涉(ATI)技术两种振动目标检测方法,可在杂波和系统噪声中快速准确地检测出振动目标。同时发现了噪声的存在将会影响ATI杂波抑制的性能,使静止杂波所在距离单元出现尖峰的现象。针对双通道SAR振动参数估计问题,分析了振动目标DPCA信号特点,将振动参数估计转化为正弦函数绝对值形式的信号参数估计问题,给出了转化条件,并提出了一种联合Fourier变换和最小二乘的信号域参数估计方法。此外,分析了振动目标ATI信号微多普勒特征,将振动参数估计转化为时频图中余弦曲线的参数提取问题,据此提出了一种联合短时Fourier变换和广义Radon变换的时频域参数估计方法。仿真结果表明两种方法均可在低信噪比下精确地估计目标振动参数。针对双通道SAR振动目标成像问题,首先根据成对回波原理解释了目标振动使常规SAR成像出现鬼影的现象,定量给出了振动参数与鬼影特征的关系,得出了频率越高鬼影间距越远和振幅越大鬼影数目越多的结论。接着在原始信号域提出了改进的距离-多普勒(RD)算法,实现了振动目标重新聚焦成像。针对振动目标所在距离单元存在静止目标时原始信号域成像方法无法对两类目标同时聚焦的问题,在DPCA信号域提出了另一种改进的RD算法。最后指出与原始信号域成像方法相比,DPCA域成像方法对振动频率估计精度要求较高,但具有较好的图像抗噪性能。

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 雷达 > 雷达：按体制分
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