機載條帶SAR動目標(biāo)成像與機載CSSAR動目標(biāo)檢測方法研究

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1、博士學(xué)位論文肇Ｉ機載條帶ＳＡＲ動目標(biāo)成像與機載ＣＳＳＡＲ動目標(biāo)檢測方法研究＾作者姓名李永康指導(dǎo)教師姓名、職稱王彤教授．申請學(xué)位類別工學(xué)博士學(xué)校代碼10701學(xué)號1202110176分類號TN95密級公開西安電子科技大學(xué)博士學(xué)位論文機載條帶SAR動目標(biāo)成像與機載CSSAR動目標(biāo)檢測方法研究作者姓名：李永康一級學(xué)科：信息與通信工程二級學(xué)科：信號與信息處理學(xué)位類別：工學(xué)博士指導(dǎo)教師姓名、職稱：王彤教授學(xué)院：電子工程學(xué)院提交日期：2016年9月StudyonairbornestripmapSARgroundmovingtargetimagingandair

2、borneCSSARGMTIAdissertationsubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofDoctorofPhilosophyinSignalandInformationProcessingByLiYongkangSupervisor:WangTongTitle:ProfessorSeptember2016西安電子科技大學(xué)學(xué)位論文獨創(chuàng)性（或創(chuàng)新性）聲明秉承學(xué)校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和優(yōu)良的科學(xué)道德，本人聲明所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研宄工作及取得的研究成

3、果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，論文中不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果；也不包含為獲得西安電子科技大學(xué)或其它教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料一同工。與我作的同事對本研宄所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。一學(xué)位論文若有不實之處切法律責(zé)任。，本人承擔(dān)ｄ７本人簽名：冬日期￡西安電子補大學(xué)關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解西安電子科技大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定：研究生在，即校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)屬于西安電子科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許查閱、借閱論文，允許采

4、用影；學(xué)?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容印、縮印或其它復(fù)制手段保存論文。同時本人保證，結(jié)合學(xué)位論文研宄成果完成的論文、發(fā)明專利等成果，署名單位為西安電子科技大學(xué)。保密的學(xué)位論文在年解密后適用本授權(quán)書。＿，本人簽名：導(dǎo)師簽名：曰期：日期：摘要摘要合成孔徑雷達（SyntheticApertureRadar,SAR）是一種微波遙感設(shè)備，具有全天時、全天候和高分辨的特點，已廣泛應(yīng)用于軍事和民用領(lǐng)域。SAR的地面運動目標(biāo)檢測（GroundMovingTargetIndication，GMTI）模式能在對觀測場景進行高分辨成像的同時檢測場景中的地面運動目標(biāo)并估計它

5、們的運動參數(shù)和位置參數(shù)，在軍事活動偵察和民用交通監(jiān)控中均具有重要作用。近年來，隨著應(yīng)用的日益廣泛，在檢測到場景中的運動目標(biāo)之后，人們還希望獲得目標(biāo)類別、型號等更詳細的信息，這往往需要對地面運動目標(biāo)進行高分辨成像。然而，當(dāng)SAR-GMTI系統(tǒng)對觀測區(qū)域進行成像時，靜止場景能被很好地聚焦，而運動目標(biāo)由于其相位歷程與靜止場景存在區(qū)別，可能會在SAR圖像中出現(xiàn)散焦。機載圓軌跡條帶SAR（CircularStripmapSAR，CSSAR）是近年來出現(xiàn)的一種新的SAR工作模式，它的特點是雷達隨平臺做360°水平圓周運動且其波束指向雷達運動軌跡的外側(cè)。由于具有觀測范圍廣、周期性重訪等特點，機載C

6、SSAR適合用于空對地廣域偵察和時敏目標(biāo)監(jiān)視。但是，由于機載CSSAR特殊的運動軌跡，適用于常規(guī)直線軌跡SAR的GMTI方法并不能直接用于機載CSSAR。本文主要針對上述問題，研究適用于機載高分辨條帶SAR系統(tǒng)的地面運動目標(biāo)成像算法以及適用于機載CSSAR的GMTI方法。本文主要內(nèi)容概括如下：1.研究了機載直線軌跡條帶SAR下的地面運動目標(biāo)成像問題，并提出了一種適用于高分辨SAR系統(tǒng)的地面運動目標(biāo)成像算法。目標(biāo)距離方程是SAR成像處理中最重要的參數(shù)之一，現(xiàn)有SAR地面運動目標(biāo)成像算法大多對其進行了二階近似。對于高分辨SAR系統(tǒng)，該近似帶來的相位誤差可能會導(dǎo)致較嚴(yán)重的方位旁瓣非對稱和方

7、位散焦。而如果對目標(biāo)距離方程進行更高階的近似或者直接使用未經(jīng)任何近似的目標(biāo)距離方程的話，為實現(xiàn)對目標(biāo)的高分辨成像，需要對目標(biāo)參數(shù)進行高維搜索，計算量可能會很大。在本研究中，我們沒有對目標(biāo)距離方程進行近似，而是對其進行等效變形，并利用等效變形后的距離方程將運動目標(biāo)等效成斜視成像幾何下的靜止目標(biāo)。這樣等效以后，常規(guī)的靜止場景成像算法可用于對地面運動目標(biāo)成像，且對于運動參數(shù)和位置參數(shù)均未知的慢速目標(biāo)，成像過程中僅需要進行一維搜索，計算效率較高。此外，由于沒有對目