FMCW SAR成像與動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法.pdf

1、調(diào)頻連續(xù)波(Frequency Modulated Continuous Wave, FMCW)合成孔徑雷達(dá)(SyntheticAperture Radar, SAR)不僅具有全天時(shí)、全天候和高分辨率等優(yōu)點(diǎn)，而且具有重量輕、體積小、造價(jià)低和功耗低等特點(diǎn)，因此，F(xiàn)MCW SAR適裝于多種探測(cè)平臺(tái)上，甚至是小型無(wú)人機(jī)平臺(tái)，它在戰(zhàn)場(chǎng)偵查等軍事應(yīng)用和資源遙感等民用中都具有重要的應(yīng)用前景。同時(shí)，F(xiàn)MCW SAR系統(tǒng)通常采用連續(xù)發(fā)射信號(hào)和Dechi

2、rp接收體制，平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)不能忽略，傳統(tǒng)脈沖式SAR體制中的“停-走-停”假設(shè)不再成立，其回波形式更為復(fù)雜，需要對(duì)FMCW SAR回波信號(hào)進(jìn)行分析，研究相應(yīng)的FMCW SAR成像和動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法。因此，F(xiàn)MCW SAR成像與運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法研究是目前雷達(dá)信號(hào)處理的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)，該方向研究具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　本文首先建立FMCW SAR回波信號(hào)模型，研究了斜視模式下的FMCW SAR成像算法。其次，建立FMCW SAR動(dòng)

3、目標(biāo)檢測(cè)的回波模型，論述了FMCW SAR動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法。然后，考慮到廣域運(yùn)動(dòng)目標(biāo)顯示（Ground Moving Target Indication， GMTI）具有觀測(cè)區(qū)域廣、重訪率高且對(duì)分辨率要求不高等特點(diǎn)，可以完成對(duì)觀測(cè)場(chǎng)景的快速監(jiān)視與偵查，是目前地面目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)的研究重點(diǎn)，因此，本文對(duì) FMCW SAR體制下廣域 GMTI處理算法進(jìn)行深入研究。最后，本文通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理對(duì)相關(guān)的FMCW SAR成像與廣域GMTI方法進(jìn)行了驗(yàn)

4、證，主要工作總結(jié)如下：
　　(1)首先建立FMCWSAR的回波模型，詳細(xì)分析了FMCW SAR的信號(hào)特點(diǎn)和雷達(dá)工作原理，并闡述了FMCW SAR與脈沖式SAR的差別；然后，分析斜視下FMCW SAR的信號(hào)特性，提出一種有效的斜視FMCW SAR成像算法；最后，利用仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該算法的有效性。
　　(2)建立FMCW SAR動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)的回波模型，對(duì)動(dòng)目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行分析，結(jié)合多普勒頻移補(bǔ)償和DPCA技術(shù)等對(duì)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)和粗成像

5、，將動(dòng)目標(biāo)信息進(jìn)行提取，并反變換到其原始數(shù)據(jù)，進(jìn)行二次成像聚焦處理，通過(guò)基于多普勒頻移補(bǔ)償、方位去斜、模糊數(shù)估計(jì)和Keystone變換等聯(lián)合處理方法，獲取聚焦良好的動(dòng)目標(biāo)成像結(jié)果。并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與成像方法的有效性。
　　(3)首先建立FMCW廣域GMTI動(dòng)目標(biāo)信號(hào)模型，深入地分析FMCW-DBS成像原理及成像條件。其次，利用DBS成像技術(shù)獲得各波位的目標(biāo)成像結(jié)果，并對(duì)各波位子圖像進(jìn)行基于快速相關(guān)法的圖像拼接和坐標(biāo)