機(jī)載GMTI實(shí)測數(shù)據(jù)分析與處理.pdf

1、SAR-GMTI（Synthetic Aperture Radar-Ground Moving Target Indication，合成孔徑雷達(dá)動(dòng)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測）和廣域 GMTI是機(jī)載雷達(dá)系統(tǒng)的兩個(gè)典型應(yīng)用，機(jī)載SAR-GMTI系統(tǒng)和廣域GMTI系統(tǒng)不僅能夠利用雷達(dá)成像獲得靜止場景信息，而且可以獲得地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)信息，具體包括目標(biāo)的速度和位置信息等。因此，機(jī)載 GMTI在軍用和民用領(lǐng)域都有重要的意義，可廣泛應(yīng)用于戰(zhàn)場偵查和交通監(jiān)管等領(lǐng)域

2、。
　　對于機(jī)載 GMTI系統(tǒng)來說，靜止場景回波屬于背景雜波，而運(yùn)動(dòng)目標(biāo)往往被淹沒其中，因此如何抑制雜波是機(jī)載GMTI最關(guān)鍵的問題。實(shí)際上，在機(jī)載SAR實(shí)測數(shù)據(jù)處理中存在機(jī)載運(yùn)動(dòng)平臺不平穩(wěn)、通道一致性較差等一些非理想因素的影響，因此針對這些問題需要進(jìn)一步完善SAR-GMTI的數(shù)學(xué)模型，并研究有效的SAR-GMTI方法。另外，廣域GMTI是目前地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測技術(shù)的重要發(fā)展方向，廣域 GMTI一般具有觀測區(qū)域廣、重訪率高且對分辨率要

3、求不高等特點(diǎn)，因而需要研究有效的廣域GMTI方法和圖像拼接方法。針對機(jī)載GMTI中存在的上述問題，論文詳細(xì)論述了運(yùn)動(dòng)目標(biāo)回波模型和GMTI的原理，并在此基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究了機(jī)載GMTI雜波抑制方法、機(jī)載三通道SAR-GMTI實(shí)測數(shù)據(jù)處理方法和雙通道廣域GMTI實(shí)測數(shù)據(jù)處理方法。具體工作如下：
　　（1）在分析多通道 SAR動(dòng)目標(biāo)回波模型的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究了 DPCA（Displace Phase Center Atenna，偏置相位

4、中心天線）、ATI（Along Track Interferometry，沿跡干涉）和STAP（Space Time Adaptive Processing，空時(shí)自適應(yīng)處理）等幾個(gè)常用的雜波抑制和動(dòng)目標(biāo)檢測方法，并對這些方法進(jìn)行了對比；針對DPCA方法的穩(wěn)健性和ATI方法的估計(jì)精度高等優(yōu)點(diǎn)，給出一種DPCA與ATI結(jié)合的機(jī)載SAR-GMTI實(shí)測數(shù)據(jù)處理方法，仿真數(shù)據(jù)處理結(jié)果驗(yàn)證了該方法的有效性。
　?。?）詳細(xì)分析機(jī)載多通道SAR

5、-GMTI實(shí)測數(shù)據(jù)處理中的難題，研究了有效的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償方法和通道均衡方法，并在此基礎(chǔ)上，給出了一種基于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償與通道均衡處理的三通道SAR-GMTI方法。該方法充分考慮載機(jī)平臺的運(yùn)動(dòng)誤差、三通道的天線位置與方向圖誤差及其接收微波信道的頻響誤差等因素影響，首先對回波數(shù)據(jù)進(jìn)行基于多普勒調(diào)頻率估計(jì)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，然后在距離脈壓域進(jìn)行通道間的幅度和相位誤差的迭代補(bǔ)償，校正通道間的不一致性，接著利用 DPCA方法進(jìn)行雜波抑制和CFAR（Constant

6、 False Alarm Rate，恒虛警率）檢測，并利用基于最小熵搜索方法完成對檢測出來的動(dòng)目標(biāo)的多普勒解模糊處理，最后完成地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的測速和重新定位，獲得高質(zhì)量的SAR-GMTI處理結(jié)果。
　　（3）建立廣域GMTI的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)回波模型，基于雙通道廣域GMTI實(shí)測數(shù)據(jù)的觀測區(qū)域廣、重訪率高且對分辨率要求不高等特點(diǎn)，結(jié)合DBS（Doppler Beam Sharpening，多普勒波束銳化）成像原理研究了一種高效的廣域地面運(yùn)動(dòng)目