單-雙基地SAR地面慢速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測與成像方法研究.pdf

1、SAR動(dòng)目標(biāo)檢測及成像技術(shù)是近年來 SAR研究的一個(gè)熱點(diǎn)方向。本文針對機(jī)載SAR和GEO星機(jī)雙基地SAR兩種SAR系統(tǒng)，研究了其對地面慢速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測和成像的方法。首先對目標(biāo)運(yùn)動(dòng)對于SAR成像的影響和地物雜波特性進(jìn)行了分析，并研究了單基GEO SAR的成像算法。然后詳細(xì)分析了GEO星機(jī)雙基地 SAR系統(tǒng)的特性和參數(shù)，構(gòu)建了系統(tǒng)的成像模型，在此基礎(chǔ)上，采用多普勒貢獻(xiàn)比加權(quán)(Doppler Distribution Weighed，DDW)

2、方法求解系統(tǒng)回波信號二維頻譜，并結(jié)合二維變尺度逆傅里葉變換(Inverse Scaled Fast Fourier Transformation，ISFFT)方法實(shí)現(xiàn)了仿真成像。進(jìn)一步研究了機(jī)載 SAR地面慢速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測及成像方法，提出采用雙通道DPCA-CFAR進(jìn)行雜波抑制并結(jié)合單通道 Frft估計(jì)目標(biāo)速度的檢測算法。最后采用基于Frft的三通道 DPCA-ATI方法實(shí)現(xiàn)了GEO星機(jī)雙基地SAR對地面慢速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行檢測和成像。本文

3、的主要工作如下：
　　1)根據(jù)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的SAR回波方程，推導(dǎo)了運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的多普勒中心頻率和調(diào)頻率表達(dá)式，分析了目標(biāo)速度和加速度對成像的影響，并分析了地物雜波的特點(diǎn)，說明地面慢速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測的關(guān)鍵在于雜波抑制。特別地，對GEO SAR系統(tǒng)的成像方法進(jìn)行了研究，提出了一種考慮三次相位補(bǔ)償?shù)男币暷Ｐ拖碌母倪M(jìn)的CS成像算法。
　　2)針對 GEO星機(jī)雙基地 SAR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特性，提出了合成孔徑時(shí)間、測繪帶寬、模糊特性、分辨特性、多普勒

4、特性、可行性指標(biāo)，給出了一組合理的仿真參數(shù)。針對系統(tǒng)收發(fā)平臺的異構(gòu)性，得出了成像的關(guān)鍵在于回波信號二維頻譜的求解，進(jìn)一步采用DDW方法推導(dǎo)了二維頻譜，并結(jié)合二維ISFFT方法進(jìn)行仿真成像。
　　3)針對機(jī)載 SAR系統(tǒng)，研究其對地面慢速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測及成像方法，提出了DPCA-CFAR結(jié)合 Frft的檢測算法，并推導(dǎo)了最大可檢測速度和最小可檢測速度，說明了算法對慢速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測性能。
　　4)根據(jù) GEO星機(jī)雙基地 SAR系