合成孔径雷达回波信号模拟研究

合成孔径雷达SAR论文 机载SAR论文 星载SAR论文 聚束式SAR论文 条带SAR论文 多极化SA
论文详情
回波信号模拟是合成孔径雷达模拟技术的基础,它在合成孔径雷达系统和成像算法的研究中,具有十分重要的作用。模拟算法的优劣直接影响着模拟产生的回波信号的真实性,本论文对模拟算法进行了较为全面和深入的研究。 本论文侧重条带SAR、聚束SAR和多极化SAR的回波信号模拟研究,选择机载和星载两种轨道模型,涉及点目标、面目标、分布目标和真实场景4种目标模型,采用时域、频域和时频域模拟方法,推导出了相应的回波信号模拟公式。 论文的主要贡献和创新是: (1) 设计和研制了星载SAR点目标模拟信号源。在进行回波信号模拟中,卫星轨道采用椭圆轨道模型,目标模型采用椭球体模型,模拟环境更加接近真实情况。距离向实现了单个点目标数据模拟,方位向可以模拟单个点目标、多个点目标,从而能够产生单个点目标和多个点目标的回波信号。该模拟信号源已经投入实际应用当中,参与星载SAR系统的集成测试,用于衡量系统响应函数的空间特性(距离向和方位向的分辨率)和旁瓣特性(峰值旁瓣比和积分旁瓣比),同时用于系统BAQ压缩算法的评估和成像算法的研究。 (2) 提出了全极化星载SAR分布目标原始数据模拟方法。传统的极化数据模拟研究主要采用理想化的目标模型和简单的SAR成像几何关系,本文采用椭圆轨道模型和椭球体模型,使得目标模型和成像几何关系更加接近真实情况。将小平面理论和极化理论结合在一起,推导了全极化模拟计算公式,给出了全极化星载SAR分布目标原始数据模拟方法。 (3) 研究了原始数据的频域模拟方法,在此基础上,提出了真实场景原始数据模拟方法。该方法的提出,一方面解决了真实场景模拟的速度问题;另一方面通过真实场景模拟试验说明利用频域模拟方法实现真实场景模拟的正确性。真实场景模拟方法的提出,极大的提高了模拟速度,使得模拟研究跨入了一个新的阶段。 (4) 考虑时域模拟和频域模拟各自的特点,提出了复杂场景时频域模拟方法。将真实场景经频域模拟产生的原始数据与面目标或分布目标经时域模拟产生的原始数据在两维空间进行叠加,产生复杂场景的原始数据。复杂场景原始
摘要第4-6页
ABSTRACT第6页
第一章 绪论第13-22页
    1.1 合成孔径雷达及其模拟技术的发展第13-15页
    1.2 回波信号模拟研究的现状及其前景第15-17页
    1.3 论文研究的意义第17-18页
    1.4 论文的主要工作内容和创新第18-22页
第二章 回波信号模拟相关理论第22-44页
    2.1 引言第22页
    2.2 合成孔径雷达原理第22-29页
        2.2.1 合成孔径的形成第22-24页
        2.2.2 合成孔径雷达成像原理第24-25页
        2.2.3 星载合成孔径雷达第25-27页
        2.2.4 聚束式(Spotlight)合成孔径雷达第27-29页
    2.3 合成孔径雷达的主要性能指标第29-34页
        2.3.1 观测带宽度和入射角第29-30页
        2.3.2 距离向分辨率第30-31页
        2.3.3 方位向分辨率第31-32页
        2.3.4 峰值旁瓣比(PSLR)第32-33页
        2.3.5 积分旁瓣比(ISLR)第33-34页
        2.3.6 对比度第34页
        2.3.7 动态范围第34页
    2.4 雷达目标散射特性第34-40页
        2.4.1 目标有效散射面积(RCS)第35-36页
        2.4.2 简单散射模型第36-38页
        2.4.3 目标模型第38-40页
    2.5 原始数据模拟的基本步骤第40-44页
第三章 星载SAR系统点目标模拟信号源研究第44-71页
    3.1 引言第44页
    3.2 卫星轨道模型第44-48页
        3.2.1 卫星轨道基本参数第44-46页
        3.2.2 卫星与地面目标的角度关系第46-47页
        3.2.3 模拟相关的计算公式第47-48页
    3.3 点目标模拟方法第48-51页
        3.3.1 回波信号表示式第48-49页
        3.3.2 方位信号的相位历程第49-51页
    3.4 星载SAR点目标模拟信号源的实现第51-62页
        3.4.1 点目标模拟信号源的实现方法第51-52页
        3.4.2 硬件设计第52-53页
        3.4.3 软件设计第53-56页
        3.4.4 模拟信号源的结构特征第56-57页
        3.4.5 模拟信号源的操作第57-60页
        3.4.6 模拟信号源的输出信号第60-62页
    3.5 星载合成孔径雷达系统集成测试第62-70页
        3.5.1 系统模拟信号源输出信号测试第63-64页
        3.5.2 系统脉冲响应函数(IRF)性能测试第64-69页
            3.5.2.1 距离向性能第65-67页
            3.5.2.2 方位向性能第67-68页
            3.5.2.3 点目标成像第68-69页
        3.5.3 方位向多点目标测试第69-70页
    3.6 小结第70-71页
第四章 全极化星载SAR分布目标模拟研究第71-91页
    4.1 引言第71页
    4.2 极化理论基础第71-76页
        4.2.1 电磁波的极化及其表征第72-73页
        4.2.2 部分极化电磁波及其表征第73-74页
        4.2.3 目标极化特性及其表征第74-75页
        4.2.4 极化合成与极化特征图第75-76页
    4.3 全极化星载SAR分布目标模拟方法第76-83页
        4.3.1 全极化状态下的后向散射系数第76-79页
        4.3.2 全极化状态下极化散射矩阵的计算第79-81页
        4.3.3 分布目标原始数据的计算第81-83页
    4.4 全极化星载SAR点目标模拟第83-85页
        4.4.1 常见点目标的散射矩阵第83页
        4.4.2 典型点目标模拟结果第83-85页
    4.5 全极化星载SAR分布目标模拟第85-90页
    4.6 小结第90-91页
第五章 SAR场景原始数据模拟研究第91-113页
    5.1 引言第91页
    5.2 SAR真实场景数据模型第91-93页
        5.2.1 真实场景仿真的几何模型第91-92页
        5.2.2 真实场景数据表述第92-93页
    5.3 传统频域模拟方法第93-95页
        5.3.1 传统频域模拟实现方法第93-95页
        5.3.2 传统频域模拟的模拟步骤第95页
    5.4 真实场景原始数据频域模拟第95-107页
        5.4.1 真实场景频域模拟方法第95-99页
            5.4.1.1 信号的时域分析第95-96页
            5.4.1.2 信号的频域分析第96-99页
        5.4.2 真实场景频域模拟步骤第99页
        5.4.3 距离徙动校正第99-100页
        5.4.4 模拟方法的性能验证第100-104页
        5.4.5 真实场景原始数据模拟结果第104-107页
    5.5 复杂场景原始数据模拟第107-112页
        5.5.1 复杂场景原始数据模拟方法第107-108页
        5.5.2 复杂场景原始数据模拟步骤第108-110页
        5.5.3 复杂场景原始数据模拟结果第110-112页
    5.6 小结第112-113页
第六章 聚束式SAR回波信号模拟研究第113-128页
    6.1 引言第113页
    6.2 聚束式SAR工作原理第113-117页
        6.2.1 聚束式SAR空间几何关系第113-114页
        6.2.2 聚束式SAR方位向分辨率第114-117页
    6.3 聚束式SAR回波信号模拟方法第117-120页
        6.3.1 聚束式SAR回波信号模拟方法第117-118页
        6.3.2 聚束式SAR回波信号模拟步骤第118-120页
    6.4 CHIRP SCALING算法第120-122页
    6.5 聚束式回波信号模拟试验第122-127页
        6.5.1 点目标模拟第123-125页
        6.5.2 面目标模拟第125-126页
        6.5.3 分布目标模拟第126-127页
    6.6 小结第127-128页
第七章 结束语第128-131页
参考文献第131-140页
攻读博士期间发表论文情况第140-141页
致谢第141页
论文购买
论文编号ABS1659668,这篇论文共141页
会员购买按0.30元/页下载,共需支付42.3
不是会员,注册会员
会员更优惠充值送钱
直接购买按0.5元/页下载,共需要支付70.5
只需这篇论文,无需注册!
直接网上支付,方便快捷!
相关论文

点击收藏 | 在线购卡 | 站内搜索 | 网站地图
版权所有 艾博士论文 Copyright(C) All Rights Reserved
版权申明:本文摘要目录由会员***投稿,艾博士论文编辑,如作者需要删除论文目录请通过QQ告知我们,承诺24小时内删除。
联系方式: QQ:277865656