太赫茲雷達微動目標參數(shù)估計與成像研究.pdf

1、太赫茲波通常指頻率在0.1THz-10THz之間的電磁波，其頻率介于毫米波與紅外光之間，處于宏觀電子學向微觀光子學的過渡頻段，在電磁波譜中占有很特殊的位置，具有與其它波段不同的特殊性質(zhì)。近年來，隨著太赫茲源、檢測和相關(guān)器件的突破，太赫茲雷達技術(shù)發(fā)展迅速，國內(nèi)外報道了很多太赫茲雷達系統(tǒng)，主要應用于高分辨成像研究。但是，太赫茲頻段目前的研究對象主要是靜止目標和轉(zhuǎn)臺目標，對太赫茲頻段微動目標的研究還很少。而在太赫茲頻段，微動表現(xiàn)出了不同于微波

2、段的一些特性，使得微波領(lǐng)域的一些傳統(tǒng)方法不再適用。本文深入分析了太赫茲頻段微動目標的回波特性及規(guī)律，研究了太赫茲頻段的微動參數(shù)提取算法，探索了太赫茲頻段的微動目標識別和高分辨成像方法。
　　第一章系統(tǒng)介紹了課題的背景及研究意義，歸納分析了微動目標微多普勒特征提取、微動目標成像以及太赫茲頻段微動研究等方面的主要成果、所采取的技術(shù)途徑以及目前存在的主要問題，介紹了本文的主要研究工作。
　　第二章提出了一種基于時頻拼接的太赫茲微動

3、參數(shù)估計算法。首先研究分析了微動目標的雷達回波模型，得出了微動目標回波微多普勒受正弦調(diào)制的結(jié)論；然后針對太赫茲頻段較為顯著的微多普勒混疊現(xiàn)象，提出了一種基于時頻拼接和逆 Radon變換相結(jié)合的混疊微動參數(shù)估計算法并列出了詳細的實現(xiàn)步驟；最后經(jīng)過實驗仿真驗證了算法的有效性，分析了算法的估計精度和抗噪性能。
　　第三章提出了一種基于模值 Hough變換的太赫茲頻段微動參數(shù)估計算法。首先分析了第二章算法的適用范圍，分析了其在大進動角時不

4、能很好適用的根源；然后提出了滑動散射中心模型，并分析了進動錐體散射中心滑動規(guī)律；然后根據(jù)這一規(guī)律提出了基于模值 Hough變換進行參數(shù)搜索的算法并列出了詳細的實現(xiàn)步驟；最后通過實驗仿真驗證了算法的有效性和優(yōu)良性能。
　　第四章研究了幾種調(diào)頻連續(xù)波體制的微動目標成像方法。分別分析了太赫茲頻段調(diào)頻連續(xù)波轉(zhuǎn)臺成像、平動補償成像和微動角成像等三種傳統(tǒng)方式的理論基礎(chǔ)，并利用仿真實驗和電磁計算數(shù)據(jù)進行驗證，指出了各種算法的優(yōu)劣及其適用范圍。<

5、br>　　第五章提出了基于稀疏貝葉斯的方位俯仰微動目標成像算法。該算法將壓縮感知理論應用于太赫茲頻段微動目標高分辨成像，取得了較好的實驗結(jié)果。首先詳細介紹了壓縮感知理論，并深入分析了方位俯仰成像的稀疏表示模型。然后通過實驗仿真和電磁計算數(shù)據(jù)驗證了算法的性能，得到了較好的微動目標二維像。
　　最后對本文工作進行了整理歸納，總結(jié)了本文的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點，探討了太赫茲頻段微動目標研究領(lǐng)域的發(fā)展趨勢和需要進一步研究的主要問題，明確了今后工