文档介绍：西安电子科技大学
博士学位论文
合成孔径雷达成像方法与对合成孔径雷达干扰方法的研究
姓名:魏青
申请学位级别:博士
专业:通信与信息系统
指导教师:杨绍全
20061101
摘要究打下基础。研究了距离向成像所涉及的处理方法,其中包括距离向匹配滤波重建处理方法的区别与内在联系。研究了合成孔径雷达成像的空间频率插值算法,分析合成孔径雷达是一种能够全天候、全天时、远距离提供高分辨率雷达图像的成像雷达,它的出现扩展了原始的雷达概念,它具有对区域目标进行成像和识别的能力,在军用和民用领域都具有非常重要的价值。由于合成孔径雷达具有卓越的性能以及广泛的军事用途,对合成孔径雷达干扰方法的研究也十分紧迫,该研究对国防技术现代化发展具有重大的意义。为了研究对合成孔径雷达的干扰方法,必须掌握合成孔径雷达的工作原理及其成像算法,从而为对合成孔径雷达干扰方法的研究提供平台,本论文就是围绕合成孔径雷达成像方法与对合成孔径雷达的干扰方法展开研究。论文主要涉及下面几个方面的研究内容:合成孔径雷达的距离向和方位向成像原理、条带式刖凼式某上翊矸椒ㄑ芯俊⒑铣煽拙独状锏某上袼惴ḿ捌涓慕惴ㄑ芯俊⒍院成孔径雷达的干扰方法研究、对合成孔径雷达的干扰效果评估方法研究。主要工作概括如下:芯苛撕铣煽拙独状锏木嗬胂虺上裨砗头轿幌虺上裨怼4泳嗬胂蚝头位向两个一维信号处理入手进行研究,为后面章节合成孔径雷达的二维成像方法研处理方法和距离向解线频调矸椒ǎ⒈冉狭肆秸叩囊焱恪U攵不同的处理方法,研究了距离向信号处理的采样率选择问题,从而达到降低距离向采样率的目的。从距离向点扩展函数的角度出发,对距离向分辨率进行了分析。给出了距离向图像重建的步骤。研究了方位向成像所涉及的处理方法,其中包括方位向匹配滤波重建处理方法和方位向矸椒ǎ芯勘砻鞣轿幌騞处理在聚束式低持惺墙档蚉的信号处理工具,也是低惩ü志焦方法完成指定场景成像的信号处理工具。研究了不同条件下方位向信号处理的采样率选择问题,从而达到降低方位向采样率的目的。从方位向点扩展函数的角度出发,对方位向分辨率进行了分析。给出了方位向图像重建的步骤。攵蕴醮胶铣煽拙独状镉刖凼胶铣煽拙独状锏奶氐悖芯苛肆秸叱上了该算法对于条带式刖凼絊成像处理的相同点和不同点,在此基础上实现了条带式刖凼絊成像算法的统一。在各个方面对条带式聚束式辛朔治霰冉希渲邪ㄆ灯捉峁狗治觥⒎直媛史治觥⒒夭ㄐ藕糯宽及其采样率分析、聚束式姆轿幌騞处理分析以及部分波束成像处理方法分析,并说明了各种处理方法对上翊淼挠湃钡恪L岢隽嗽谛笔犹
岢隽艘恢趾铣煽拙独状锍上竦母慕惴ㄒ蛔涌拙恫慰夹藕畔辔欢云胨芯苛思钢趾铣煽拙独状锏某上袼惴ǎ渲邪ň嗬脶愣惴ê蚏件下将条带式莘挚椋芯凼酱淼姆椒ǎ⒍跃凼匠上袂虿问的选择进行了分析,此方法一方面减小了信号处理的运算量,另一方面对单一模式的峁┝耸荽砩系牧榛钚浴法,该算法可以增大合成孔径雷达的方位向成像范围。该算法的本质是将各个子孔径参考信号的相位调整为同相簿褪鞘瓜辔欢云,使用相位对齐的参考信号对子孔径场景回波信号进行解调,进而构造新的聚焦窗函数进行上瘛@砺鄯析表明,在相同的数据采样点条件下,相对于子孔径数字聚焦处理方法,参考信号相位对齐算法使得方位向成像范围明显增大。算法,对算法中所涉及到的关键处理方法进行了理论分析。从研究距离徙动算法入手,对合成孔径雷达成像中所涉及的砑际踅辛巳妗⑾钢的理论分析,其中包括距离向怼⒎轿幌騞处理、二维理中运动补偿到点和运动补偿到线的分析、距离去斜处理加剩余视频相位校正的理论分析。比较了距离徙动算法与空德什逯邓惴ǖ囊焱悖诖嘶∩提出了空间频率插值算法的改进方法,即将空⑷認频率插值算法的距离向压缩方式从快时间域匹配滤波处理替换为距离徙动算法中的距离向砑覴校正,该处理方法可以降低距离向的采样率,为超宽带雷达的数字信号处理带来很大的好处。攵院铣煽拙独状锞哂邢嗟备叩男藕糯碓鲆娴奶氐悖岢隽思钢侄院铣孔径雷达的相干干扰方法,并对各种干扰方法所涉及到的关键参数进行了细致的理论分析。采用相干干扰方法可以利用娜ú炕虿糠中藕糯碓鲆妫湎喽杂传统的非相干干扰方法可以提高干扰功率的利用率。提出了针对合成孔径雷达采用数字图像合成瓿善燮扇诺姆椒ǎü砺鄯治鋈范硕許欺骗干扰信号的幅度调制量和相位调制量,并给出了采用椒ǘ許进行欺骗干扰的实现框图和步骤,该方法可以获得和夭ㄐ藕畔嗤拇碓鲆妗L岢隽硕合成孔径雷达的移频干扰方法,其中包括对木嗬胂蛞破蹈扇欧椒ê头轿幌移频干扰方法,从而推广到对亩破蹈扇欧椒ǎ云淠P图捌洳问≡进行了理论分析。理论分析表明,对囊破蹈扇欧椒ǹ梢曰竦肧的部分处理增益。提出了对合成孔径雷达的调频预加重干扰方法,其中包括正弦调频预加重干扰方法、锯齿调频预加重干扰方法、噪声调频预加重干扰方法,对各种调频预加重干扰方法关键参数的选择进行了细致的理论