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《關(guān)于斜側(cè)視圓周掃描近場微波成像算法》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、基于斜側(cè)視圓周掃描的近場微波成像算法閆偉1,杜衛(wèi)民1,許家棟1,李南京2(1、西北工業(yè)大學電子信息學院,西安710129;2、西北工業(yè)大學無人機特種技術(shù)國家級重點實驗室,西安710072)摘要:針對傳統(tǒng)小角度轉(zhuǎn)臺成像對大轉(zhuǎn)角目標不能很好聚焦這一問題,研究了基于斜側(cè)視圓周掃描的近場轉(zhuǎn)臺成像系統(tǒng),提出了一種近場大轉(zhuǎn)角成像算法,采用角度域卷積運算,可以快速得到目標的散射點分布,并能夠進行很好的聚焦。本文根據(jù)點擴散函數(shù)給出了圓周掃描成像系統(tǒng)的分辨率計算公式,并推導了頻率域和角度域的采樣間隔。最后通過仿真和實驗結(jié)果對該算法進行驗證,結(jié)果表明該算法具有近場成像的能力
2、,且能夠得到高質(zhì)量高分辨率的目標像。關(guān)鍵詞:逆合成孔徑雷達成像;大轉(zhuǎn)角目標;近場成像;斜側(cè)視中圖分類號:TN957文獻標識碼:AANear-fieldMicrowaveImagingMethodBasedonSide-lookingcircularScanningYANWei1,DUWeimin1,XUJiadong1,LINanjing2(1SchoolofElectronicandInformation,NorthwesternPolytechnicUniversity,Xi'an,Shaanxi710129,China;2NationalKeyLa
3、boratoryofUAVSpecialtyTechnique,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi'an,Shaanxi710065,China)Abstract:Inthispaper,near-fieldmicrowaveimagingsystembasedonside-lookingcircularscanningisstudied.Itcansolvetheproblemthatthetraditionalturntableimagingsystemcannotfocusthetargetswithlar
4、geangularrotationverywell.Theproposedsystemintroducesnotonlythesparsesamplingtechniqueinfrequencydomain,butalsothefastconvolutionalgorithminangulardomain.Theadvantageoftheproposedmethodisthatitcanobtainthehighresolutionimagequickly.Theresolutionoftheproposedmethodisdeducedaccordi
5、ngtopointspreadingfunction.Thesamplingcriterionisthenpresentedinbothfrequencydomainandangulardomain.Theproposedmethodistestifiedbybothsimulationresultsandexperimentalresults.Theresultsshowthattheproposedmethodcanbeusedtoacquirehighqualityandhighresolutionimage.Keywords:inversesyn
6、theticapertureradarimaging;largeanglerotation;near-fieldimaging;side-looking引言基金項目:國家自然科學基金(61102018),陜西省教育廳專項科研計劃項目(2010JK891)目標的電磁散射特性表征了雷達目標的固有特征,可以用于對目標進行分類、辨認與識別。通常獲得目標散射特性的方法有兩種:仿真計算和實測。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,以計算機圖形學和電磁場數(shù)值分析為基礎(chǔ)的電磁特性仿真計算能力有了極大的提高。但是對于電大尺寸目標,其散射特性的數(shù)值分析仍然存在著許多問題。例如高頻方法的理論
7、模型粗糙、數(shù)值誤差較大、射線自動尋跡太復雜,而數(shù)值方法的計算量過大、計算資源的需求太高[1-2]。實測結(jié)果的優(yōu)點是可信程度高,然而通常需要滿足遠場條件,導致測試場地的占地面積很大,測試費用昂貴,很難得到完備的散射特性數(shù)據(jù)。如果能通過近場測試獲得目標的散射特性,將會大大減少測試費用,并有可能獲得完備的散射特性數(shù)據(jù)。目前近場測量的方法主要是通過轉(zhuǎn)臺小角度轉(zhuǎn)動來對目標進行成像,并外推其遠區(qū)的雷達散射截面(RCS)[3]-[5],即目標的散射特性。該方法的優(yōu)點在于測試系統(tǒng)簡單,算法理論不太復雜,通常采用直接FFT算法或者是濾波逆投影算法,缺點是成像的分辨率差,精
8、度不高。要想獲得高分辨率的目標像,就需要合成一個大的孔徑,需要轉(zhuǎn)臺大角度轉(zhuǎn)動,但