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《合成孔徑雷達(dá)成像算法與欺騙干擾分析》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、碩士論文合成孔徑雷達(dá)成像算法及欺騙干擾研究1緒論1．1研究工作的背景和意義在美國電氣電子工程學(xué)會(IEEE)的標(biāo)準(zhǔn)中，雷達(dá)的最新定義為【11]：通過發(fā)射電磁波信號，接收覆蓋范圍內(nèi)的目標(biāo)回波，從回波中提取位置和其它信息，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)檢測和定位的電磁系統(tǒng)。雷達(dá)成像技術(shù)發(fā)展起步于20世紀(jì)50年代。它是雷達(dá)發(fā)展的一個重要里程碑。從那以后，雷達(dá)不僅能夠測定視為點(diǎn)目標(biāo)的觀測對象的位置和運(yùn)動參數(shù)，還可以獲取目標(biāo)和場景的圖像。加上雷達(dá)在任何時(shí)間任何氣候條件下都能夠進(jìn)行遠(yuǎn)距離和寬測繪帶的探測工作，并且具有從固定背景中區(qū)分運(yùn)動目標(biāo)的能力，因此雷達(dá)成像技術(shù)受到廣泛的重視。雷達(dá)是現(xiàn)代科學(xué)飛速發(fā)展的一大成就，而合成孔
2、徑雷達(dá)(SAg)技術(shù)集中體現(xiàn)了雷達(dá)技術(shù)的進(jìn)步，并成為雷達(dá)的典型代表。合成孔徑雷達(dá)擴(kuò)展了原始的雷達(dá)概念，使雷達(dá)具有了對目標(biāo)成像和識別的能力【2。71，這一能力在軍事和民用方面都具有重要的應(yīng)用價(jià)值。合成孔徑雷達(dá)在軍事方面的應(yīng)用主要體現(xiàn)在戰(zhàn)場偵察、軍事測繪及軍事目標(biāo)檢測等。進(jìn)入20世紀(jì)70年代，隨著空間技術(shù)的迅猛發(fā)展，在爭奪制空間權(quán)的推動下，合成孔徑雷達(dá)已經(jīng)開始由機(jī)載向星載延伸，研制和發(fā)展星載SAR系統(tǒng)逐步成為各航天大國尤其是航天軍事大國競相追逐的目標(biāo)。民用方面，SAR在災(zāi)害監(jiān)測、環(huán)境保護(hù)、海洋觀測、精細(xì)農(nóng)業(yè)、資源勘探、地質(zhì)測繪和政府公共決策等方面具有廣泛的應(yīng)用，目前已成為高分辨率對地觀測和全
3、球資源管理的最重要手段之一。一、在地形測繪和地質(zhì)研究中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)對地形復(fù)雜、氣候惡劣、交通不便的一些地區(qū)的探測。能夠分辨出不同的地理環(huán)境以及位置精確定位等。在地質(zhì)方面，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)普查和礦產(chǎn)資源勘探。測量地質(zhì)構(gòu)造中的斷層、斷裂輪廓和走向。二、在農(nóng)業(yè)和林業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行土地利用調(diào)查，土壤水分測量，利用不同植被或不同生長期的相同植被對SAR不同工作頻率電磁波的散射系數(shù)不同的特點(diǎn)，對作物樹木分類，作物長勢檢測，農(nóng)作物產(chǎn)量或數(shù)目積蓄量估計(jì)等。三、在海洋研究和檢測方面的應(yīng)用利用機(jī)載或星載SAR實(shí)現(xiàn)海洋污染的監(jiān)測和礦藏的探測。海面上的薄油膜會使其后向散射回波減弱，對海冰的監(jiān)測可以為全球氣象趨勢提供有用的信
4、息；利用雷達(dá)11緒論碩士論文圖像研究海浪，為航海和海洋氣象預(yù)報(bào)提供更加準(zhǔn)確的信息等。四、在防災(zāi)減災(zāi)方面的應(yīng)用星載SAR利用森林火災(zāi)地區(qū)散射特性的不同，可以發(fā)現(xiàn)火災(zāi)出現(xiàn)的位置和面積；對水災(zāi)地區(qū)的水勢漲落和受災(zāi)面積監(jiān)測；觀測和識別海上強(qiáng)臺風(fēng)；對地震的災(zāi)害破壞程度進(jìn)行評估等以便盡可能地減少自然災(zāi)害造成的損失【91。由于SAR在信息獲取方面的獨(dú)特優(yōu)勢，SAR被廣泛地應(yīng)用于軍事目的。合成孔徑雷達(dá)技術(shù)的出現(xiàn)及其在軍事上的應(yīng)用，大大拓寬了雷達(dá)電子戰(zhàn)的范疇，使雷達(dá)電子戰(zhàn)進(jìn)入了新的技術(shù)領(lǐng)域，也進(jìn)一步推動了雷達(dá)電子對抗技術(shù)的發(fā)展，促使各國加強(qiáng)了對合成孔徑雷達(dá)干擾系統(tǒng)研制的資源投入力度。合成孔徑雷達(dá)干擾是一切
5、破壞和擾亂敵方合成孔徑雷達(dá)檢測我方目標(biāo)信息的戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)措施的統(tǒng)稱。合成孔徑雷達(dá)通過對目標(biāo)回波信號的檢測以發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的存在并測量其參數(shù)信息，而干擾的目的就是破壞或阻礙敵方雷達(dá)發(fā)現(xiàn)我方目標(biāo)、測量目標(biāo)參數(shù)[10-171。作為一種重要的軍事偵察技術(shù)手段，SAR不可避免地處于電子戰(zhàn)的環(huán)境中。因此，研究對SAR有效的干擾方法具有重要的意義。SAR的成像方法和對SAR的干擾方法是兩個對立面。二者互相制約，同時(shí)又互相促進(jìn)。只有熟練掌握了SAR的工作原理和成像算法，并以此為平臺，才能更好地研究對SAR的干擾方法。另一方面，由于干擾的存在，要求合成孔徑雷達(dá)成像算法要具有一定的抗干擾能力，準(zhǔn)確地探測到敵方真實(shí)目
6、標(biāo)，做到知己知彼百戰(zhàn)不殆。1．2合成孔徑雷達(dá)概述合成孔徑雷達(dá)是微波遙感設(shè)備中發(fā)展最迅速傳感器之一，并且也是最有效的。1951年6月，美國的CarlWiley發(fā)現(xiàn)通過雷達(dá)可以實(shí)現(xiàn)對觀測對象的二維高分辨成像，極大提升了雷達(dá)的信息感知和獲取能力。這個里程碑式的發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著合成孔徑雷達(dá)技術(shù)的誕生。1953年，美國根據(jù)多普勒波束銳化思想建造出第一個機(jī)載SAR系統(tǒng)。1957年，美國Michigan大學(xué)與空軍合作，在實(shí)驗(yàn)SAR系統(tǒng)上獲得第一幅全聚焦SAR圖像，表明SAR技術(shù)初步達(dá)到實(shí)用水平。1972年，美國的Apollo．17號宇宙飛船首次在外層空間使用SAR，開創(chuàng)了天基SAR發(fā)展的新篇章【121。星載
7、SAR走向?qū)嵱秒A段的標(biāo)志是1978年美國Seasat．A衛(wèi)星的成功發(fā)射。隨后數(shù)十年間的幾次高技術(shù)局部戰(zhàn)爭更加驗(yàn)證了SAR系統(tǒng)在軍事上的卓越性能。SAR在海灣戰(zhàn)爭、北約轟炸南聯(lián)盟、美軍攻打阿富汗和美英進(jìn)攻伊拉克等幾次軍事行動中，都發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。我國在1976年由中國科學(xué)院電子學(xué)研究所率先開展了機(jī)載SAR的研制工作，并在1979年獲得了國內(nèi)第一幅SAR圖像。1987年，研制出多條帶、雙側(cè)視機(jī)載SAR。1994年，研制出分辨率達(dá)到
