【本科优秀毕业设计】合成孔径雷达线频调变标(cs)成像算法研究

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1、毕业设计(论文)合成孔径雷达线频调变标(CS)成像算法研究摘要合成孔径雷达(SAR)是一种新型的高分辨率雷达体制，具有全天候、全天时、远距离、高分辨成像的工作能力，是雷达成像技术的一个重要分支，它借助于脉冲压缩技术实现距离维的高分辨率，借助于方位多普勒分析的技术实现方位维的高分辨率，己广泛运用于军事及民用领域，它对国防技术现代化、国民经济建设都具有十分重要的意义。论文介绍了合成孔径雷达成像原理，讨论了ChirpScaling(CS)算法的基本原理和实现过程,给出了计算过程中各个信号域的数学表达式，最后给出了点目标仿真的成像结果。并

2、对全文的研究工作进行了归纳总结，还指出了有待进一步研究的问题。关键词　合成孔径雷达；雷达成像；CS算法；AbstractSyntheticApertureRadar(SAR)isakindofhighresolutionimagingradar.UsingSARwecanobtainhigh-resolutionradarimagesunderallweather,dayandnightandlongdistanceconditions.Soitisofhighvalueinmilitaryandcivilapplications

3、.Inthedissertation,introducetheprincipleofimaging.TheCSA’sfundamentalsandrealizationcoursearediscussedindetailandthemathematicfunctionsofallsignaldomains.Atlastthepointtargetsaresimulatedandthesimulationresultarepresented.Conclusionsaremadeandthepossiblefutureworkisex

4、plained.Keywords　SyntheticApertureRadar;Imagingradar；ChirpScaling;目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1课题背景11.2合成孔径雷达的发展方向11.2.1三维成像技术11.2.2高分辨合成孔径雷达技术11.2.3多频多极化合成孔径雷达技术11.2.4高速实时数字信号处理技术21.2.5合成孔径雷达的地面运动目标检测(GMTI)技术21.2.6相干斑噪声消除技术31.2.7超宽带合成孔径及米波合成孔径雷达技术31.3课题的研究意义3第2章合成孔径雷达概述52

5、.1雷达分类52.2实孔径成像雷和合成孔径成雷达52.3合成孔径雷达的概念62.4合成孔径雷达特点及应用72.4.1合成孔径雷达特点72.4.2合成孔径雷达应用82.5合成孔径雷成像原理92.5.1SAR常用的距离模型有三种92.5.2线性调频(LFM)脉冲压缩102.5.3合成孔径雷达的分辨率182.6本章小结24第3章ChirpScaling算法273.1ChirpScaling算法的实现流程图273.2问题的描述和雷达信号模型273.3ChirpScaling算法283.3.1ChirpScaling原理283.3.2方位向

6、FFT293.3.3ChirpScaling相位相乘303.3.4距离向FFT303.3.5距离徙动校正、距离压缩及二次距离压缩313.3.6距离向IFFT323.3.7方位滤波及残余相位消除323.3.8方位向IFFT323.4本章小结32结论33参考文献34附录135附录236致谢37第1章绪论1.1课题背景合成孔径雷达的研究最早开始于20世纪50年代初。1951年6月美国古德依尔宇航公司的威利(CarlWiley)首先提出最初的用频率分析的方法改善雷达的角分辨率，他将其称为多普勒波束锐化，这是对发展合成孔径雷达原理上的重大贡

7、献。与此同时，伊里诺斯大学控制系统实验室的一个研究小组采用相干机载侧视口面雷达，研究运动目标检测技术。1958年，美国密执安大学的雷达和光学实验室用他们研制的雷达进行飞行试验，用光学相关器件将相干雷达视频信号变成了高分辨的图像。到现在合成孔径雷达技术已经有了很大的发展。1.2合成孔径雷达的发展方向1.2.1三维成像技术作为从合成孔径雷达图像中导出高分辨地形数据的工具，干涉仪越来越受到人们的注意，且已应用于地球物理遥感以及机载合成孔径雷达。干涉仪三维成像的基本方法在于比较两平行和存在一定位移的合成孔径所获得的两幅图像之间的相位差来确

8、定高度，需要解决及研究的问题有:(1)相位解模糊;(2)两路图像之间的校准;(3)新的测高方法;1.2.2高分辨合成孔径雷达技术分辨率是合成孔径雷达的一个最重要指标。从侦察以及火控的角度出发，希望它尽可能高，因此高分辨率技术是合成孔径雷达的发展方向