基于實測SAR圖像的雜波特性研究和圖像重構(gòu).pdf

1、在進行復雜環(huán)境中目標的檢測和識別時，雷達接收到的回波信號中不僅包含目標的信息，同時也包含了目標所處地面環(huán)境的散射回波，即地雜波。雷達目標環(huán)境的復雜多變性，決定了地雜波對于雷達目標探測的重要意義，為了提高目標識別的準確性，必須對特定的地雜波特性進行分析和研究，才能夠有效的抑制雜波。論文結(jié)合實際背景的需求，基于實測農(nóng)田和水泥的合成孔徑雷達(SAR)圖像，深入分析了其地雜波的統(tǒng)計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、海雜波的實驗測量、基于雜波散射機理的后向散射以及基于統(tǒng)計的雜波仿真三個方面，總結(jié)闡述了國內(nèi)外目前對雜波的研究現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢。⑵討論了地雜波的雷達散射機理以及影響雷達散射截面的條件，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、對數(shù)正態(tài)分布、韋伯爾分布、K分布四種統(tǒng)計分布模型，給出了四種模型的概率密度隨分布參數(shù)的變化情況，并列出各個分布函數(shù)相應的參數(shù)估計的方法。⑶讀取得到實測圖像的數(shù)據(jù)，對所獲得的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計

3、分析，并且經(jīng)過參數(shù)估計算法得到各個統(tǒng)計模型的分布參數(shù)，將各個經(jīng)驗模型的概率密度與原始圖像的幅度分布概率密度進行擬合。學習了兩種經(jīng)常用到的擬合優(yōu)度檢驗方法：K-S檢驗和卡方檢驗方法。并用 K-S檢驗方法對擬合進行檢驗，得到了對數(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)和球不變隨機過程法(SIRP)的優(yōu)缺點。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)估計得到的分布參數(shù)，用對數(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通過對合成孔徑雷達的基本理論的學習，對比了兩種經(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-多普勒成像算法對雜波仿真結(jié)果進行成像。并將成像結(jié)果與原始圖像以及