機(jī)載條帶SAR動目標(biāo)成像與機(jī)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(jī)載條帶ＳＡＲ動目標(biāo)成像與機(jī)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(jī)載條帶SAR動目標(biāo)成像與機(jī)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(dú)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(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)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(jī)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(xiàn)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(shí)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(bǔ)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(shí)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(dá)（SyntheticApertureRadar,SAR）是一種微波遙感設(shè)備，具有全天時(shí)、全天候和高分辨的特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于軍事和民用領(lǐng)域。SAR的地面運(yùn)動目標(biāo)檢測（GroundMovingTargetIndication，GMTI）模式能在對觀測場景進(jìn)行高分辨成像的同時(shí)檢測場景中的地面運(yùn)動目標(biāo)并估計(jì)它

5、們的運(yùn)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(yùn)動目標(biāo)之后，人們還希望獲得目標(biāo)類別、型號等更詳細(xì)的信息，這往往需要對地面運(yùn)動目標(biāo)進(jìn)行高分辨成像。然而，當(dāng)SAR-GMTI系統(tǒng)對觀測區(qū)域進(jìn)行成像時(shí)，靜止場景能被很好地聚焦，而運(yùn)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(jī)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(diǎn)是雷達(dá)隨平臺做360°水平圓周運(yùn)動且其波束指向雷達(dá)運(yùn)動軌跡的外側(cè)。由于具有觀測范圍廣、周期性重訪等特點(diǎn)，機(jī)載C

6、SSAR適合用于空對地廣域偵察和時(shí)敏目標(biāo)監(jiān)視。但是，由于機(jī)載CSSAR特殊的運(yùn)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(jī)載CSSAR。本文主要針對上述問題，研究適用于機(jī)載高分辨條帶SAR系統(tǒng)的地面運(yùn)動目標(biāo)成像算法以及適用于機(jī)載CSSAR的GMTI方法。本文主要內(nèi)容概括如下：1.研究了機(jī)載直線軌跡條帶SAR下的地面運(yùn)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(yùn)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(yùn)動目標(biāo)成像算法大多對其進(jìn)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(jìn)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(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的高分辨成像，需要對目標(biāo)參數(shù)進(jìn)行高維搜索，計(jì)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(jìn)行近似，而是對其進(jìn)行等效變形，并利用等效變形后的距離方程將運(yùn)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(yùn)動目標(biāo)成像，且對于運(yùn)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(jìn)行一維搜索，計(jì)算效率較高。此外，由于沒有對目