彈載SAR成像算法的分析與仿真.pdf

1、合成孔徑雷達(dá)是二戰(zhàn)以后發(fā)展起來的一種高分辨雷達(dá),在軍事和民用方面都具有重要的應(yīng)用價值。本文介紹了從合成孔徑雷達(dá)技術(shù)出現(xiàn)以來國內(nèi)外的發(fā)展情況,展望了合成孔徑雷達(dá)在今后的發(fā)展過程中的發(fā)展趨勢以及今后應(yīng)用的廣闊前景。從機載合成孔徑雷達(dá)成像的基本原理入手。介紹了合成孔徑雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的仿真,說明了隨著載機運動而導(dǎo)致同一目標(biāo)的回波數(shù)據(jù)延遲時間的變化的關(guān)系。介紹了距離-多普勒算法的基本原理,詳細(xì)說明了合成孔徑的由來,方位高分辨率的產(chǎn)生,通過脈沖壓縮方

2、法實現(xiàn)了距離向的高分辨率。詳細(xì)介紹了一種較為先進(jìn)的合成孔徑雷達(dá)成像算法——ChirpScaling算法。通過該算法的流程介紹了該算法的基本原理。接下來本文介紹了彈載合成孔徑雷達(dá)成像的基本原理。針對空對艦導(dǎo)彈的情況,介紹了合成孔徑雷達(dá)技術(shù)用于導(dǎo)彈制導(dǎo)的方案。介紹了彈載SAR實現(xiàn)方位高分辨的原理。從原理上闡明了此類彈載SAR的成像重點是針對導(dǎo)彈的運動補償。采用一段某地某場景SAR回波數(shù)據(jù)對機載合成孔徑雷達(dá)成像的算法進(jìn)行驗證。首先,采用距離-

3、多普勒算法對該段回波數(shù)據(jù)進(jìn)行成像,驗證了該算法的有效性,并得出該段數(shù)據(jù)對應(yīng)的SAR圖像。接著,針對ChirpScaling算法進(jìn)行成像的仿真,從原理上熟悉CS算法的過程。然后采用CS算法對該段實測數(shù)據(jù)進(jìn)行成像,檢驗CS算法的有效性,并得到CS算法得到的SAR圖像。最后,本文對RD和CS算法所得的SAR圖像進(jìn)行比較,得出CS算法優(yōu)于RD算法的結(jié)論。對于彈載SAR成像的仿真,本文建立了一個空對艦導(dǎo)彈的飛行模型,并在此模型下對彈載SAR進(jìn)行成

4、像仿真。首先,針對單一目標(biāo)情況進(jìn)行成像仿真,運用相關(guān)法對回波數(shù)據(jù)進(jìn)行運動補償,得到SAR圖像。接著,針對多目標(biāo)情況進(jìn)行成像仿真,引入了提取關(guān)鍵點的運動補償方法。然后,采用彈上的慣導(dǎo)數(shù)據(jù)對回波進(jìn)行運動補償,并與相關(guān)法的運動補償效果進(jìn)行比較。最后,本文針對導(dǎo)彈飛行在不同階段的不同飛行情況進(jìn)行成像仿真,研究了在大轉(zhuǎn)角條件下的成像效果及現(xiàn)在彈載SAR存在的問題。最后總結(jié)了全文所取得的結(jié)論,分析了各種合成孔徑雷達(dá)成像方法的性能。針對彈載SAR的情