四隊(duì)和一隊(duì)窄脈沖合成孔徑雷達(dá)距離徙動(dòng)算法_第1頁(yè)
四隊(duì)和一隊(duì)窄脈沖合成孔徑雷達(dá)距離徙動(dòng)算法_第2頁(yè)
四隊(duì)和一隊(duì)窄脈沖合成孔徑雷達(dá)距離徙動(dòng)算法_第3頁(yè)
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到理論值。最后,文章對(duì)BYU大學(xué)的窄脈沖合成孔徑實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并成像。Theutilizingofthesyntheticaperturetechniqueandultra-widebandsignalmakesthemodernradarhavetheresolutionratioaswellasopticalinstrument.Theradarsignalprocessingalgorithmplaysasignificantroleintherealizationofimagingprocess.Thisthesisdiscussedthenarrowpulsesyntheticapertureradarimagingalgorithm,italsointroducedtheprincipleofSARimaginganditsgeometricmodel.ThepaperyzedandemulatedtheRangeMigrationAlgorithmandRangeDoppleralgorithmbasedonthelearningofradarsignalprocessandradarimagingalgorithm.Firstly,thepaperstudiedtheprincipleofnarrowpulsesyntheticapertureradarimagingalgorithm.WecangetgoodRangeresolutionratiotakingadvantageoftheultra-widebandcharacteristicsofnarrowpulse,wecanalsomakegoodresolutionratioalongthetrackbyusingthesyntheticapertureskill.Welearnedthattheresolutionratioalongthetrackgetnothingwiththeoperatingwavelengthandthedistancebetweenradarandtarget,ItcanOnlyinfluencedbytherealsizeoftheantenna.Secondly,inthesimulationoftheRDApapergainthe12meter×2meterontheparameterof30MHzsignaland4metersrealantenna.Andalsodiscusstheinfluenceofrangemigrationinimaging.italsoattachedresolutionratioclosetheoreticalvalueintheRMAsimulationthroughStoltinterpolation.Attheend,thearticlemakesaimagingofthemeasureddatawhichprovidedbyBYU.ThisysisvalidatesthereliabilityoftheRMA................................................................................................................................1 第一章緒 合成孔徑的基本概 合成孔徑的發(fā)展史、現(xiàn)狀及應(yīng)用狀況介 合成孔徑的發(fā)展歷 國(guó)內(nèi)外合成孔徑的研究現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā) 超寬帶合成孔徑特點(diǎn)及其應(yīng)用狀 合成孔徑成像算法仿真的意 內(nèi)容與結(jié) 第二章合成孔徑成像的基本原 散射點(diǎn)模型以及目標(biāo)一維距離像簡(jiǎn) 合成孔徑成像模 三中機(jī)載與目標(biāo)的幾何關(guān) 距離向和方位像信號(hào)的表 回波信號(hào)模 SAR分辨 信號(hào)分類(lèi)及其處理過(guò) 合成孔徑成像的基本原 距離多普勒算法 距離徙動(dòng)算法 第三章距離徙動(dòng)算法的仿 信號(hào)的識(shí)別與匹 FFT估計(jì)單頻信號(hào)的頻 噪聲背景下的單頻信號(hào)頻率估 匹配濾波器實(shí)現(xiàn)信號(hào)一維匹 FFT實(shí)現(xiàn)一維匹 單頻信號(hào)的二維匹 線(xiàn)性調(diào)頻信號(hào)和單頻信號(hào)構(gòu)成的數(shù)據(jù)矩陣的二維匹 RDA仿 RMA仿 第四章RMA實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)成 第五章總結(jié)與展 總 創(chuàng)新 展 參考文 致 合成孔徑的基本概任何先進(jìn)的技術(shù)總是最先由于軍事需要而產(chǎn)生的,二,應(yīng)運(yùn)而生。最開(kāi)始,它用作為,主要目標(biāo)是飛機(jī)和艦船的傳感器系統(tǒng)。尺度測(cè)量是它最開(kāi)始的稱(chēng)呼。利用時(shí)間測(cè)量與目標(biāo)(反射體)之間的距離,通過(guò)天線(xiàn)的指向探測(cè)目標(biāo)的方位,繼而又利用多代探測(cè)系統(tǒng),通過(guò)回波的幅度與相位的精確測(cè)量、分析和處理,能得到被觀(guān)測(cè)目標(biāo)的其他各種參數(shù),如目標(biāo)自然諧振頻率、散射截面、復(fù)極化散射矩陣、目標(biāo)散射中心分布圖、目標(biāo)角閃爍特征等特征進(jìn)量。初期的可以告訴人們目標(biāo)的具置和速度大小,現(xiàn)代的探測(cè)由于目標(biāo)線(xiàn)尺寸遠(yuǎn)小于早期分辨單元,我們可以忽略觀(guān)測(cè)目標(biāo)的其他特征,將其當(dāng)做一個(gè)徑系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,通過(guò)增長(zhǎng)天線(xiàn)尺寸和信號(hào)帶寬的方法,達(dá)到提高系統(tǒng)的二維分辨率的目終受限于天線(xiàn)尺寸的大小。因此在實(shí)際應(yīng)用中,無(wú)限度地增加天線(xiàn)長(zhǎng)度已達(dá)到高分辨率的是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。要想得到有關(guān)檢測(cè)目標(biāo)的信息內(nèi)容,許許多多的科技工作者絞盡腦汁,想方設(shè)法研究回波,以期從中提取有關(guān)的目標(biāo)特性。在眾多研究成果中,最值得一提的是谷進(jìn)行信息提取,最終實(shí)現(xiàn)二維地表成像[1]不再是幻想。合成孔徑(SyntheticApertureRadar,簡(jiǎn)SAR)便是這一原理實(shí)踐的產(chǎn)物。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),SAR是一種提高方位向分辨率的技術(shù)。它由運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和兩部分組成,利用載體瓣照射到,此目標(biāo)特號(hào)就會(huì)被系統(tǒng)辨識(shí)進(jìn)而被系統(tǒng)成像[2]。這種體系的優(yōu)勢(shì)在于其方位分辨率與波長(zhǎng)斜距積無(wú)關(guān),這是以往的技術(shù)做不到的,具有重大的應(yīng)用價(jià)值,尤其在軍事、地理信息遙感等領(lǐng)域更是能顯示其強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。如今,SAR已成為成像研究的重要理論基礎(chǔ)。合成孔徑的發(fā)展史、現(xiàn)狀及應(yīng)用狀況介20世紀(jì)50年代初,在波束銳化的概念產(chǎn)生后,伊利亞諾大學(xué)控制迅速的得到了對(duì)Sherwin19537月向人們展示了第一個(gè)條帶展合成孔徑的計(jì)劃,機(jī)載SAR試驗(yàn)系統(tǒng)隨之產(chǎn)生,1957年第一幅全聚焦的SAR圖像就是由該獲得的,這次實(shí)驗(yàn)表明了SAR技術(shù)由理論發(fā)展到實(shí)踐。合成孔徑的發(fā)展歷合成孔徑的發(fā)展經(jīng)歷三個(gè)階段,第一階段為機(jī)載平臺(tái),第二階段為平臺(tái),第三階段為新體制模式發(fā)展時(shí)代。在歷次的技術(shù)革新和裝備研制方面,軍事大國(guó)首屈一指,始終處在全球統(tǒng)。此后20年之內(nèi),SAR技術(shù)被越來(lái)越多的國(guó)家掌握,到70年代末,已經(jīng)先后發(fā)展了四代機(jī)SAR101米,在許多方面得到了廣泛應(yīng)用,尤其是在監(jiān)視、地形測(cè)繪方面。與此同時(shí),SAR在民用領(lǐng)域許多方面也得到了應(yīng)用,比如氣象監(jiān)測(cè)、車(chē)輛等方面。1978年發(fā)射海洋一號(hào)是第二階段開(kāi)始的標(biāo)志,在此次試驗(yàn)中他們利用了星載來(lái)測(cè)繪地球表面。合成孔徑第一次用作為平臺(tái),這次應(yīng)用標(biāo)志著SAR在太空領(lǐng)域的成功應(yīng)用。之后,星載SAR技術(shù)不斷發(fā)展,1991年歐洲宇航局ERS-1新技術(shù)的融合設(shè)計(jì)思想使合成孔徑向新體制蓬勃發(fā)展。信息領(lǐng)域信號(hào)處理和硬件制造能力的提高,使得合成孔徑向新體制方向發(fā)展,概括來(lái)說(shuō)為許多成功的實(shí)踐,研制出了許多用途的SAR,具體有以下幾種:字面意思來(lái)看是該系統(tǒng)采用了許多參數(shù),主要是采用的信號(hào)波長(zhǎng)不同,電磁波的極化方式和入射角不同,使其照射地球表面,結(jié)果顯示這種合成孔徑系統(tǒng)的圖像信號(hào)的可靠性和詳細(xì)性比普通好很多。高度測(cè)繪,達(dá)到對(duì)地表三維目標(biāo)的測(cè)繪。除三維成像外,這種新型還應(yīng)用于檢測(cè)場(chǎng)景中的低速運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)(即SAR-GMTI技術(shù)已越來(lái)越小型化,功能也越來(lái)越強(qiáng),擴(kuò)展了載體平臺(tái)的可選范圍,使得星載合成孔徑稱(chēng)為現(xiàn)實(shí)。日趨成無(wú)人機(jī)及相關(guān)輕型平臺(tái)技術(shù),使SAR寬帶小型化已成為研究熱點(diǎn)。其中,便攜式超寬帶穿墻探測(cè)和小型寬帶有寬帶微型SAR是最吸引人們眼球的超寬帶技術(shù)在合成孔徑上的應(yīng)用。地基合成孔徑(GB-最早在1999年,人們對(duì)地基合成孔徑進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),得到了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),表明GB-SAR技術(shù)我國(guó)和有關(guān)專(zhuān)家對(duì)合成孔徑發(fā)展給予了高度關(guān)注。在各國(guó)都在進(jìn)行探索的上世紀(jì)70年代末期,我國(guó)就借助于電子學(xué)對(duì)飛機(jī)平臺(tái)項(xiàng)目進(jìn)行了研制和開(kāi)發(fā)。雖然開(kāi)始時(shí)間比國(guó)此基礎(chǔ)上,SAR系統(tǒng)以及我國(guó)第一部L波段成像系統(tǒng),此外對(duì)星載系統(tǒng)的也進(jìn)行了研究探索。1979年9月我國(guó)利用自主開(kāi)發(fā)的機(jī)載合成孔徑獲得了首批機(jī)載SAR圖像,沒(méi)有使用脈沖壓SAR的研究上, 年國(guó)家提出了高技術(shù)計(jì)劃成為我國(guó)在空間成像領(lǐng)域的突破契機(jī)。從年起,在電子所的籌備下開(kāi)始進(jìn)行有關(guān)星載SAR的總體方案設(shè)計(jì)和認(rèn)證、樣機(jī)的研制、機(jī)載校飛,工程研制等階段,并于1998年夏天順利通過(guò)了驗(yàn)收。根據(jù)應(yīng)用方面需要,我國(guó)加快與成像處理技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域(如SAR定標(biāo)技術(shù)、技術(shù))研究進(jìn)程。種種SAR成像技術(shù)成果顯示了我適,該還能一定遮蔽物進(jìn)行成像; 布。可以在醫(yī)療衛(wèi)生,搶險(xiǎn)救災(zāi)等也有廣泛應(yīng)用。合成孔徑優(yōu)點(diǎn)突出,在級(jí)、戰(zhàn)術(shù)級(jí)的軍事領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。它是一種有源微波傳感器,能夠在不良天候(如氣候、、煙塵、遮擋物等天氣條件受到限制的情況)不受光視和目標(biāo)瞄準(zhǔn)的重要之一。處是能夠進(jìn)行全天候遠(yuǎn)距離成像和防區(qū)外探測(cè);其次,由于微波的性,能云層和雨區(qū),在合成孔徑成像算法仿真的意由于復(fù)雜的電磁環(huán)境和昂貴的成本,使得合成孔徑的實(shí)物設(shè)計(jì)和研究變成了難題,我們希望借助于半實(shí)物或者全數(shù)字仿真來(lái)完成相應(yīng)的設(shè)計(jì)和研究。仿真技術(shù)為解決這個(gè)問(wèn)題提供了新方法。最開(kāi)始的技術(shù)比較,一臺(tái)合成孔徑系統(tǒng)只能通過(guò)光學(xué)設(shè)備進(jìn)行二維成像。后來(lái)數(shù)字眾所周知,香農(nóng)(美)了著名的香農(nóng)定理以及信息論。在1953年伍德沃德提出將信息論和概率論和研究結(jié)合起來(lái),并提出匹配濾波理論。根據(jù)他的理論,要想提高分辨率,就必須對(duì)寬帶信號(hào)進(jìn)行匹配濾波,即壓縮脈沖才能實(shí)現(xiàn)。合成孔徑的成像處理過(guò)程的技術(shù)通常二維匹配濾波實(shí)現(xiàn)方式比較復(fù)雜和,但換種思維,只要滿(mǎn)足一定的條件下,我們就可以將其看作兩個(gè)一維過(guò)程來(lái)處理。信號(hào)的距離向壓縮實(shí)現(xiàn)起來(lái)相對(duì)容易些,但由于同一目標(biāo)的回波信號(hào)的包絡(luò)位置隨觀(guān)測(cè)視角改變,壓縮方位多普勒回波信號(hào)實(shí)現(xiàn)起來(lái)重重,這就所現(xiàn)R使像(erhmA)算法和距離徙動(dòng)算法(enhm,RMASTOLT插值函數(shù)實(shí)現(xiàn)了二維匹配濾波。距離徙動(dòng)算法能夠聚焦散射點(diǎn),克服散射點(diǎn)對(duì)成像帶來(lái)RMA的一些近似實(shí)現(xiàn)方法也逐漸顯現(xiàn)。如波前重建算法[5],這種算法又可劃分為空間頻率插值(SpatialFrequencyInterpolation)算法、Rangestacking算法、Backprojection2090年代初,Raney等人提出了Chirp-Scaling(CS)[6]算法,其優(yōu)點(diǎn)是不用插值,但它的缺點(diǎn)是CS操作會(huì)引起回波信號(hào)包絡(luò)的變化,如此一來(lái),散射點(diǎn)的聚焦程度必定會(huì)隨著信號(hào)包絡(luò)的改變而改變,最嚴(yán)重的是在大斜視角時(shí),這種算失去意義,因此,人們對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn),提出了非線(xiàn)性CS算法,它能夠在大斜視角情況下,有效地進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。CS算法可以看作是變標(biāo)算法,近年來(lái)不斷發(fā)展,1998年人們提出了頻率變標(biāo)(FrequencyScaling)算法,1995年又提出對(duì)任意信號(hào)形式(ISCFT1.4內(nèi)容與結(jié)第一章緒論,介紹SAR基本概述和算法仿真的意義;第二章分析SAR成像的原理和RDA、RMA基本理論;第四章進(jìn)行BYU實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的處理;第二章合成孔徑成像的基本原在各領(lǐng)域的應(yīng)用最為廣泛。SAR成像的模式主要有以下三種:條帶(stripmap)(spotlight)模式和掃描模式成像,當(dāng)?shù)木嚯x分辨率做到米級(jí),乃至分米級(jí)時(shí),單次回波對(duì)一般目標(biāo)已是沿著距離分布的距離像,相當(dāng)于目標(biāo)三維體積像以一維向量和的形式在射線(xiàn)上的投影。高距離分辨率可以有效地SAR成像的主要目標(biāo)是提高距離向和方位向的高分辨能力。距離向分辨率受信號(hào)的頻帶寬度的分辨率,實(shí)際上是比較的。假設(shè)某X波段的天線(xiàn)(約10m)的孔徑有300個(gè)波長(zhǎng)長(zhǎng),波束寬度0.2°30KM100m,現(xiàn)在要將該分辨率提高,假設(shè)提高到法。當(dāng)載有的飛機(jī)以一定速度水平飛行時(shí),其波束與載機(jī)即地面不同目標(biāo)之間相對(duì)的徑向散射點(diǎn)模圖-最初的監(jiān)測(cè)目標(biāo)是被當(dāng)作點(diǎn)目標(biāo)來(lái)處理,這可以用散射點(diǎn)模型來(lái)表示。發(fā)射電波,遇到目標(biāo)后電波散射,產(chǎn)生回波,要想對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的計(jì)算是比圖-度,當(dāng)然這只是一種近似的表示如圖-1所示。SAR成像,要求目標(biāo)有不超過(guò)310°的轉(zhuǎn)動(dòng),分析用散射點(diǎn)模型是合適的。通過(guò)分析和處理雷(Δfr一維距離合成孔徑成像模三中機(jī)載與目標(biāo)的幾何關(guān)SAR成像的幾何關(guān)系如圖-2va表示平臺(tái)速度總是假定:平臺(tái)做勻速運(yùn)動(dòng),速度為V,同時(shí)定義方位向?yàn)槠桨凑展潭ǖ姆绞桨l(fā)射信號(hào)波束和接受目標(biāo)回波波束,這里存進(jìn)入到移出照射范圍的過(guò)程,地面目標(biāo)到的距離R不同的瞬時(shí)多普勒,如圖-3所示,在直角坐標(biāo)系里回波

R-O圖-2與目標(biāo)成像R-O圖-3回波相位SAR的成像區(qū)域是平臺(tái)運(yùn)動(dòng)時(shí)在地面上形成的帶狀照射區(qū)域。信號(hào)的回波的幅度和相位信于的幾何關(guān)系就不同。目標(biāo)與有相同距離而方位向不同,則回波中的多普勒頻偏也不一樣,對(duì)回波進(jìn)行匹配處理就可獲得目標(biāo)區(qū)域的近似圖像。在本文中,為了簡(jiǎn)化模型,假設(shè)和目標(biāo)在一個(gè)平面內(nèi),以目標(biāo)到合成孔徑中心的直線(xiàn)同雷達(dá)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)軌跡的交點(diǎn)為原點(diǎn),以運(yùn)動(dòng)軌跡方向?yàn)榉轿幌颍阅繕?biāo)連線(xiàn)為距離向,建立直角坐s(t)s(t)= )exp(j2πf??τ+jπkτ式中,TP為脈沖寬度,fc為發(fā)射信號(hào)的中心頻率,k表示調(diào)頻斜率,τ表示快時(shí)間,t表示慢時(shí)間s(τ,t;R)=rect )exp[jπk(τ?

c

)]

λ

1?exp0?j2πf??(??

c

2}/1exp0?j4π1

λλ是信號(hào)波長(zhǎng),σ是點(diǎn)目標(biāo)的后向散射特性,ar(t)是方位向天線(xiàn)方向性函數(shù),2R(t)c表示電磁波在與目標(biāo)之間的雙程時(shí)間。距離向分辨率的特性隨快時(shí)間變化而變化的信號(hào)的影響,而的方位向分辨率特性隨在式中exp{[jπkτ?2R(t;R)2}為距離向分量,表示信號(hào)的變化,而exp0?j4π2R(t;R)/ SAR沖不具備同時(shí)滿(mǎn)足這兩種特性的能力。由于線(xiàn)性調(diào)頻信號(hào)(LFM)具有很大的時(shí)帶積,并且能進(jìn)行大的脈沖壓縮比的處理的獲得窄脈沖,因此,在寬帶合成系統(tǒng)中,通常采用LFM作為雷達(dá)發(fā)射信號(hào)使用。發(fā)射LFM脈沖串得到分辨率高的回波信號(hào)。系統(tǒng)通常采用脈沖壓縮實(shí)現(xiàn)距離ργ= 式中B是發(fā)射信號(hào)帶寬,C模式的進(jìn)行孔徑合成的系統(tǒng)方位向分辨率:??=

??=

??=2

合成孔徑的方位向分辨率。的功能多種多樣,不同用途和功能的需要采用不同的信號(hào)形式,信號(hào)形式的不同會(huì)影響的工作方式和性能,通過(guò)對(duì)信號(hào)的幅度、頻率、相位、時(shí)間、調(diào)制方式參數(shù)的調(diào)整可以形成各種各樣的信號(hào),以滿(mǎn)足各種系統(tǒng)的應(yīng)用需求,常見(jiàn)的信號(hào)分為以下三類(lèi):?jiǎn)晤l脈沖信號(hào)、頻射信號(hào)使用。本文中主要對(duì)LFM加以研究。LFM脈沖信號(hào)x(t)可以表示為 =Arect(t)exp,j(2πf0t+2μ??式中f0是中心頻率,脈寬記為tp,帶寬是B,幅度用A(2πf?1μ????)變化到(2πf1μ????。所以調(diào)頻斜率為μ=2??????? LFM的重要參數(shù):信號(hào)占空比η,信號(hào)時(shí)寬帶寬積D=B X(f)= ??????????(??)??????*??(2????0??+ +????? 2=A√??*,??(??1)+??(??2)-+,??(??1)+??(??2)-+2??????*??0?2??2(?????)21+tan?1??12)+

=√??

=√????(??)=∫??cos(????2)????,??(??)=∫??sin(????2) ??(??)、??(??)稱(chēng)為積分X(f)的幅度譜|??(??)||??(??)|=????*,??(??)+??(??)-2+,??(??)+??(??)- ?(??)=0?2??2(?????)21+tan?1 當(dāng)D1時(shí)|??(??)|和?(??)??√?????,|?????0|≤|??(??)|= |?????|>

?(??)≈?2??2(?????0)2+ |?????|≤ 1μ(t)=

0<t<

測(cè)距是通過(guò)測(cè)量目標(biāo)回波的延時(shí)時(shí)間來(lái)得到的,因此的距離向分辨力與回波的脈沖寬度有關(guān),即脈沖寬度越窄,距離分辨力越高。為了兼顧作用距離和距離分辨率,現(xiàn)代都采用大時(shí)寬和大帶寬的信號(hào),因?yàn)榇髸r(shí)寬可以提高發(fā)射的平均功率,大帶寬信號(hào)的好處是可以通過(guò)脈假設(shè)需進(jìn)行脈沖壓縮的信號(hào)是信號(hào)si(t),匹配濾波器的脈沖響應(yīng)為h(tKsi?(tdt),式中td表示延時(shí),K表示增益系數(shù)。?????(t)=????(t)?ΣΣh(n)=si?(N?1?n) n=1,2,…,???1 ????(n)=∑???1????(n?k)h(k) 頻域的壓縮方法:因s??(n)和?(n)的DFT變換為/??(k)=∑???1??(n)exp?j / ??=0 ??(k)=∑???1

??=0,1,2,…,??? ??(n)=1∑???1??(k)H(k)expj ??=0,1,2,…,???1(2- ????=0 是當(dāng)N較多時(shí),適宜用頻域運(yùn)算,減少運(yùn)算量。合成孔徑成像的基本原以上內(nèi)容主要是對(duì)成像的基礎(chǔ)進(jìn)行了簡(jiǎn)單如圖-7所示的場(chǎng)景里有許多點(diǎn)目標(biāo),周期場(chǎng)景中的目標(biāo)點(diǎn)在接受到脈沖后會(huì)反射的回波經(jīng)過(guò)一定的延時(shí)后被接受,由于飛機(jī)是運(yùn)

RRθ?數(shù)R????(??)=√(???????)2+ ??(τ,t;R)=p?? 2R????2R????/p???2??/=(??? cct∈

,????+???????????2 f(xi,yj)=?s(τ,t)sij?(τ,t)dτdt y維的縱向移動(dòng)稱(chēng)為距離徙動(dòng)?;夭ǖ陌j(luò)延時(shí)和相位的調(diào)制都[12]基于以上的原則,SAR成像算法都是采用距離向和方位向壓縮并進(jìn)行距離徙動(dòng)校正方法來(lái)實(shí)現(xiàn)成像算法,不同之處僅是實(shí)現(xiàn)上的不同。如今發(fā)展比較成算法有距離多普勒算法法運(yùn)用距離多普勒域RCMC(RangeCellMigrationCorrection,RCMC)插值算法來(lái)實(shí)現(xiàn)距離徙動(dòng)的發(fā)射信號(hào)為大帶寬時(shí),選擇BP算法進(jìn)行方位向的聚焦[14]。距離多普勒算法系統(tǒng)響應(yīng)函數(shù)可以進(jìn)行簡(jiǎn)化,首先將包絡(luò)時(shí)延值改寫(xiě)為同慢時(shí)間t無(wú)關(guān)的常數(shù),既yjy+1?????????)2 ??(τ,t;R)≈p???2y??/exp??4??????????/exp??2??????/(??????? 通過(guò)近似方法,將在(τt)平面里的曲線(xiàn)形的系統(tǒng)函數(shù),簡(jiǎn)化為t2yjc單元的線(xiàn)性調(diào)頻函數(shù)匹配濾波,其參考函數(shù)為:sr(τ,t;Rs)/=exp??(τ,t;Rs)=???(τ,?t;Rs)=exp?? /=exp??=

距離徙動(dòng)算法距離徙動(dòng)算法(RMA)來(lái)源于信號(hào)處理領(lǐng)域,利用STOLT插值[15]來(lái)實(shí)現(xiàn)二維匹配濾波,距離徙動(dòng)算法在原始文獻(xiàn)中叫做WKA,這是因?yàn)樗窃诙S頻域進(jìn)行信號(hào)處理的,其中,一不受的斜視角和場(chǎng)景大小的限制,距離徙動(dòng)算法都能對(duì)整個(gè)區(qū)域基于散射點(diǎn)模型而不加其他近距離徙動(dòng)算法在條帶模式、聚束模式和數(shù)據(jù)處理上得到了很好的應(yīng)用,但由于該算法的需的數(shù)據(jù)量,因此不適合進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。更重要的是,RMA要求目標(biāo)回波信號(hào)在方位向上進(jìn)行的是均勻采樣,由于機(jī)載平臺(tái)存在較大的運(yùn)動(dòng)誤差,而且很難對(duì)其進(jìn)行校正,所以RMA不適合作為機(jī)載RMA的主要步驟SAR參考函數(shù)相(RFM這是RMA的一個(gè)關(guān)鍵聚焦步驟。 Stlot插值,插值運(yùn)算使得原來(lái)沒(méi)有在采樣點(diǎn)出的值經(jīng)過(guò)

圖-9RMA算法流程S(fr,fa)=AWr(fr)Wa(fa?fac)exp*jθ2df(fr,)+ 式中A是常數(shù),Wr(fr)是距離向包絡(luò)的頻域表示,Wa(fa?fac)是方位向包絡(luò)的頻域表示。注意RMA要在二維頻域進(jìn)行參考函數(shù)相乘來(lái)補(bǔ)償參考距離的相位,在二維域能使用的最好的相位補(bǔ)償方法就是將距離和等效速度設(shè)在測(cè)繪帶的中心,此時(shí)的RFM濾波器的相位為:

??2f ??2f 2 a θref(f??,fa)= ?√(f0+

通過(guò)距離頻率軸的映射(或彎曲)來(lái)實(shí)現(xiàn)Stolt插值,結(jié)果: (f,f)=?4??(??0?????????)?(f+f stolt?? 第三章距離徙動(dòng)算法的仿白噪聲作為輸入信號(hào),研究某一實(shí)際系統(tǒng)或者某一算法的性能。本章的主要工作是使用對(duì)現(xiàn)有的RMA算法進(jìn)行了深入地學(xué)習(xí),給出了部分代碼和處理結(jié)果。域頻域計(jì)算,用于對(duì)信號(hào)的頻譜進(jìn)行分析。FFTDFT的一種快速算法,減少了運(yùn)算量,使信號(hào)處理的速度得到非常大的提升,本文利用FFT實(shí)現(xiàn)算法的仿真。信號(hào)的識(shí)別與匹量fh的兩倍時(shí),即fs?2fh,采樣信號(hào)可以不失真地還原出原始的信號(hào)。假設(shè)待估單頻信號(hào)為x=2sin(4πt)FFTIFFT得到的時(shí)域波形放置在同一個(gè)中,可以直截了當(dāng)?shù)目吹绞褂肍FT分析單頻時(shí)域信號(hào)頻率的能力。重寫(xiě)信號(hào)為x=2sin(4πt)5cos(8πt)√?通過(guò)對(duì)成像原理的理解,回波中的多普勒頻率γ=2v2 s=sin(2πfct);s1=awgn(s, h= Y=s? FFTIFFT,實(shí)現(xiàn)時(shí)域的線(xiàn)性卷積。主要y=S?H;s1cos(8πt1)s2cos(18πt2)s=s1'*s2;進(jìn)行二維信號(hào)匹配濾波,仿真結(jié)果如圖所示:通過(guò)圖-14兩個(gè)方向上分別進(jìn)行一維匹配。右側(cè)的是仿真結(jié)果的俯視圖,可以很清楚的看到信號(hào)經(jīng)過(guò)二維匹配后,能量能整個(gè)平面的分布狀況,其中圖像能量比較大。該信號(hào)的表示為s2=exp(jπkt2),單頻信號(hào)表示為s1cos(8πt1) 合成孔徑的參數(shù)天線(xiàn)的等效孔徑為4米;距離向[9500方位向圖-16RDA得到的分辨率為DX2米,DY=18M,同理論值相比有較大偏差。模糊現(xiàn)象。在不進(jìn)行校正的基礎(chǔ)上,會(huì)造成分辨能力的失真。圖-16右圖所示,兩目標(biāo)距離向和方aabc從圖-17可以看出,由于距離徙動(dòng)現(xiàn)象的存在,原始信號(hào)的二維頻譜在方位向上是存在扭驗(yàn)證了:RMA是不經(jīng)近似處理的算法。通過(guò)方位壓縮后最終得到點(diǎn)目標(biāo)的SAR成像如圖-18圖-19RMA成RMA實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的成像分析。進(jìn)行處理。一、數(shù)據(jù)當(dāng)接受到突發(fā)脈沖,觸發(fā)器觸發(fā),將從一個(gè)點(diǎn)不為零的數(shù)據(jù)開(kāi)始計(jì)算,N=Tp×FS個(gè)點(diǎn)進(jìn)行,二、數(shù)據(jù)的處

圖-17RMA按照RAM的數(shù)據(jù)處理的流程(RFMStlotStlot通過(guò)二維的IFFT將信號(hào)變?yōu)闀r(shí)域,實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方向上的壓縮,得到圖-圖-19RMA實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析中頻域從圖-19中可以看到整張顯示的圖幅中只有在上側(cè)處有目標(biāo)出現(xiàn),這與實(shí)際的情況是不相符,根據(jù)方程,回波信號(hào)能量和信噪比與距離呈反比例變化,回波信號(hào)功率大的信號(hào)能將將小總其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活和隊(duì)中的重要作用進(jìn)行了梳理,得出了可以將成像的成技術(shù)和產(chǎn)品BYU實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理,驗(yàn)證了算法的可靠性。創(chuàng)新在國(guó)內(nèi)外復(fù)雜下,的任務(wù)形態(tài)更趨多樣化。當(dāng)前我們整體布局的現(xiàn)狀是點(diǎn)多面廣線(xiàn)長(zhǎng),著如何更好完成新時(shí)期賦予的新使命,建設(shè)現(xiàn)代化的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,的專(zhuān)家都化能力、變式的信息獲取為主動(dòng)式的信息獲取、開(kāi)發(fā)新的信息獲取平臺(tái)、信息交換模式、加快裝備的數(shù)字化、信息化,這些方法是加快戰(zhàn)斗力生成模式的有效途徑。將現(xiàn)有成技術(shù)同武警的職能使命相結(jié)合,發(fā)揮其戰(zhàn)斗力的倍增器的作用。增加在執(zhí)行處置大規(guī)模事件任務(wù)時(shí),的機(jī)動(dòng)通信系統(tǒng)在歷次的任務(wù)中,為的通信聯(lián)絡(luò)的暢通,特別是綜合指揮車(chē)和車(chē)能將處置現(xiàn)場(chǎng)的基

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