立体构型分布式sar联合动目标检测技术研究

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1、硕士学位论文立体构型分布式SAR联合动目标检测技术研究RESEARCHONMOVINGTARGETDETECTIONTECHNOLOGYTOTHEBASISOFDISTRIBUTEDSAROFTHREEDIMENSIONALCONFIGURATION窦志超哈尔滨工业大学2012年7月国内图书分类号：TN957学校代码：10213国际图书分类号：621.396.96密级：公开工学硕士学位论文立体构型分布式SAR联合动目标检测技术研究硕士研究生：窦志超导师：刘梅教授申请学位：工学硕士学科：信息与通信工程所在单位：电子与信息工程学院答辩日期：

2、2012年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN957U.D.C:621.396.96DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringRESEARCHONMOVINGTARGETDETECTIONTECHNOLOGYTOTHEBASISOFDISTRIBUTEDSAROFTHREEDIMENSIONALCONFIGURATIONCandidate：DouZhichao Supervisor：Prof.LiuMei AcademicDegreeAppliedfor：M

3、asterofEngineeringSpeciality：InformationandCommunicationEngineeringAffiliation：SchoolofElectronicsandInformationEngineeringDateofDefence：July,2012Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要合成孔径雷达（SAR）在需要工作的时间段内可以持续工作，不受时间，天气条件的影响，这种稳定的工作模式提

4、升了雷达系统信息获取的能力，无论是在国防安全领域还是在人们日常生活中都有较为重要使用价值。分布式SAR雷达系统，是在SAR的基础上发展起来的新的雷达工作模式。分布式SAR系统由多颗小卫星构成，利用多颗小卫星编队进行工作，根据要求可以变换阵型，完成不同的任务。分布式SAR利用卫星间的组合，提升系统性能，相比于单颗星，具有高的抗干扰，抗损坏，形成稳定的系统，且大大降低了成本。由于分布式SAR系统相比于传统的雷达系统优势明显，分布式SAR系统已成为雷达研究中重要的新的发展研究方向。分布式SAR地面动目标检测技术(GroundMovingTar

5、getIndication,GMTI),是分布式SAR领域的一个重要研究问题。相比于传统动目标检测方法，由于分布式SAR系统采用多平台联合工作，增加了回波数据的信息量，能有效抑制观测区域的杂波，提升了系统对动目标的检测能力，尤其对传统检测方法中较难检测的慢速目标有较好的检测效果。分布式SAR根据其构型方式可分为线阵分布，面阵分布，和立体构型。由于立体构型分布式SAR系统同时存在了沿航迹方向基线和垂直航迹方向基线，在理论上立体构型分布式SAR系统可同时实现对动目标检测功能和对地面高程测量等功能，研究立体构型分布式SAR具有重要的意义。另外

6、，由于卫星的摄动，以及运行轨道的误差等原因，实际在运行过程中很难完全达到预期的构型要求，如完全按线阵分布，或多或少都存在立体构型，研究立体构型分布式SAR可降低对构型的要求，节约由于矫正轨道带来了消耗。传统的分布式SAR系统进行动目标检测，主要以分布式SAR线阵构型为基础，采用杂波相消原理抑制杂波进行动目标检测，对轨道有严格的要求。而在立体构型下传统检测方法较难实现。本文分别提出了采用结合最大似然准则和阵列相位补偿技术解决立体构型分布式SAR动目标检测问题以及采用压缩感知技术解决立体构型分布式SAR动目标检测问题。采用结合最大似然准则和

7、阵列相位补偿技术进行动目标检测，通过补偿由于立体构型引入的各平台间的杂波的相位差，利用补偿后剩余的动目标引入的相位差，进行动目标检测。此方法实现了各平台间数据的联合使用，能有效地-IV-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文在立体构型下检测和定位动目标，具有较高的稳定性、抗噪性和多目标分辨能力。采用压缩感知技术进行动目标检测，有效避免了由于立体构型引入的混合基线问题，并实现了多通道的联合检测。另外，采用压缩感知技术对动目标进行检测，检测过程中对数据量的要求大大降低，在较少回波的情况下也可较好的实现动目标检测。在检测条件允许的范围内，采用压缩感知

8、技术进行立体构型分布式SAR动目标检测，检测精度高。关键词：空间立体构型；分布式SAR；动目标检测；相位补偿技术；最大似然准则；压缩感知技术。-V-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractSynthe