双基地前视SAR频域成像算法研究.pdf

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目双基地前视SAR频域成像算法研究学科专业信号与信息处理学号201221240607作者姓名刘婵指导教师张顺生副研究员分类号密级注1UDC学位论文双基地前视SAR频域成像算法研究（题名和副题名）刘婵（作者姓名）指导教师张顺生副研究员电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业信号与信息处理提交论文日期2015年3月论文答辩日期2015年5月学

2、位授予单位和日期电子科技大学2015年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。STUDYONFREQUENCY-DOMAINIMAGINGALGORITHMSFORBISTATICFORWARD-LOOKINGSARAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:SignalandInformationProcessingAuthor:LiuChanAdvisor:ZhangS

3、hunshengAssociateprofessorSchool:ResearchInstituteElectronicScienceandTechnology独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权

4、本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要双基地前视SAR不仅具有配置灵活、抗干扰性和抗截获性能好、获取目标散射信息丰富等优点，还能有效地解决侧视SAR无法对飞行方向正前方目标进行成像的问题。然而，双基地前视SA

5、R特殊的几何配置，给实际的成像处理带来了很大的困难。本文将研究适用于双基地前视SAR的频域成像算法，并设计和实现双基地前视SAR成像仿真软件，主要研究内容和创新如下：1、介绍了双基地前视SAR的移不变模式和移变模式，讨论了这两种模式各自的特点。建立了双基地前视SAR平飞模式和朝地模式的几何模型，分析了它们各自的距离历史，探究了它们的回波信号模型。2、针对双基地前视SAR平飞移变模式，结合由2-DPOSP推导的二维频谱表达式，提出了基于NUFFT的WK成像算法。使用NUFFT能有效地利用全部回波数据，很好地消除距

6、离方位耦合，并校正距离徙动。仿真实验表明：提出的WK成像算法的聚焦性能优于基于2-DPOSP的RD成像算法和传统的WK成像算法。3、针对双基地前视SAR平飞移变模式，结合由MSR获得的二维频谱表达式，提出了改进的EANLCS成像算法。该算法分析了方位向调频率的高次项，并且考虑了方位向调频率和方位向三次相位项的空变性。此外，该算法为了获得调频变标表达式的系数，在完成EANLCS操作之前先进行了四阶方位匹配。仿真实验验证了该算法的有效性，以及相对于传统NLCS算法的优越性。4、针对双基地前视SAR朝地模式，计算得到

7、了该模式下的距离历史近似表达式，并推导分析了它的多普勒特性：多普勒中心频率和多普勒调频率都与目标位置有关，即具有空变性。然后，结合MSR获得的二维频谱表达式，推导了该模式下的RD成像算法，点目标聚焦结果验证了该算法的有效性。5、设计和实现了双基地前视SAR成像仿真软件。首先，简述了双基地前视SAR成像仿真软件设计需要遵循的基本准则。然后，研究了基于面向对象设计原则的仿真软件架构，并根据功能划分了模块。最后，实现了基于VisualC++编程的仿真软件，并验证了该仿真软件能实现回波模拟、成像处理、性能评估等功能。关

8、键词：双基地前视SAR，二维频谱，成像算法，仿真软件IABSTRACTABSTRACTBistaticforward-lookingSAR(BFSAR)systemnotonlyhassomeadvantages,suchasitsflexibilities,highanti-jammingandanti-interferenceability,richinformationabout