基于實(shí)測SAR圖像的雜波特性研究和圖像重構(gòu).pdf

1、在進(jìn)行復(fù)雜環(huán)境中目標(biāo)的檢測和識(shí)別時(shí)，雷達(dá)接收到的回波信號(hào)中不僅包含目標(biāo)的信息，同時(shí)也包含了目標(biāo)所處地面環(huán)境的散射回波，即地雜波。雷達(dá)目標(biāo)環(huán)境的復(fù)雜多變性，決定了地雜波對(duì)于雷達(dá)目標(biāo)探測的重要意義，為了提高目標(biāo)識(shí)別的準(zhǔn)確性，必須對(duì)特定的地雜波特性進(jìn)行分析和研究，才能夠有效的抑制雜波。論文結(jié)合實(shí)際背景的需求，基于實(shí)測農(nóng)田和水泥的合成孔徑雷達(dá)(SAR)圖像，深入分析了其地雜波的統(tǒng)計(jì)分布特性和空間相關(guān)性。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴分別從地

2、海雜波的實(shí)驗(yàn)測量、基于雜波散射機(jī)理的后向散射以及基于統(tǒng)計(jì)的雜波仿真三個(gè)方面，總結(jié)闡述了國內(nèi)外目前對(duì)雜波的研究現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)。⑵討論了地雜波的雷達(dá)散射機(jī)理以及影響雷達(dá)散射截面的條件，闡述了幾種常用的地面環(huán)境電磁散射分析的數(shù)值方法和解析方法。介紹了瑞利分布、對(duì)數(shù)正態(tài)分布、韋伯爾分布、K分布四種統(tǒng)計(jì)分布模型，給出了四種模型的概率密度隨分布參數(shù)的變化情況，并列出各個(gè)分布函數(shù)相應(yīng)的參數(shù)估計(jì)的方法。⑶讀取得到實(shí)測圖像的數(shù)據(jù)，對(duì)所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)

3、分析，并且經(jīng)過參數(shù)估計(jì)算法得到各個(gè)統(tǒng)計(jì)模型的分布參數(shù)，將各個(gè)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷母怕拭芏扰c原始圖像的幅度分布概率密度進(jìn)行擬合。學(xué)習(xí)了兩種經(jīng)常用到的擬合優(yōu)度檢驗(yàn)方法：K-S檢驗(yàn)和卡方檢驗(yàn)方法。并用 K-S檢驗(yàn)方法對(duì)擬合進(jìn)行檢驗(yàn)，得到了對(duì)數(shù)正態(tài)分布模型為最優(yōu)模型。根據(jù)圖像數(shù)據(jù)的相關(guān)性，分析了雜波數(shù)據(jù)的空間相關(guān)性。⑷比較了兩種典型的雜波模擬方法，即零記憶非線性變換法(ZMNL)和球不變隨機(jī)過程法(SIRP)的優(yōu)缺點(diǎn)。闡述了仿真過程中高斯白噪聲的生成以及

4、濾波器的獲取方法。根據(jù)估計(jì)得到的分布參數(shù)，用對(duì)數(shù)正態(tài)分布(Log-normal)分布的ZMNL仿真方法，仿真得到農(nóng)田雜波和水泥雜波的分布圖，并將仿真得到的雜波圖的概率密度分布與原始圖像的對(duì)比。給出了通過ZMNL仿真方法仿真得到的雜波回波數(shù)據(jù)。⑸通過對(duì)合成孔徑雷達(dá)的基本理論的學(xué)習(xí)，對(duì)比了兩種經(jīng)典的成像算法線性調(diào)頻算法和距離多普勒成像算法，結(jié)合仿真得到的雜波回波數(shù)據(jù)，采用距離-多普勒成像算法對(duì)雜波仿真結(jié)果進(jìn)行成像。并將成像結(jié)果與原始圖像以及