机载GMTI实测数据分析与处理.pdf

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1、机载GMTI实测数据分析与处理张子敬教授作者姓名梁舒幸学校导师姓名、职称周峰教授领域电子与通信工程企业导师姓名、职称谭小敏高工申请学位类别工程硕士提交学位论文日期2014年12月学校代码10701学号1202121412分类TN82号TN95密级公开西安电子科技大学硕士学位论文机载GMTI实测数据分析与处理作者姓名：梁舒幸领域：电子与通信工程学位类别：工程硕士张子敬教授学校导师姓名、职称：周峰教授企业导师姓名、职称：谭小敏高工提交日期：2014年12月GMTIAnalysisandProcessingofAirborneMeasuredDataAth

2、esissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandCommunicationEngineeringByLiangshuxingSupervisor:ZhangzijingZhoufengTanxiaominDecember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了

3、文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安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做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内

4、容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究成果再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要SAR-GMTI（SyntheticApertureRadar-GroundMovingTargetIndication，合成孔径雷达动目标运动目标检测）和广域GMTI是机载雷达系统的两个典型应用，机载SAR-GMTI系统和广域GMTI系统不仅能够利用雷达成像获得静止场景信息，而且可以获得地面运动目标信息

5、，具体包括目标的速度和位置信息等。因此，机载GMTI在军用和民用领域都有重要的意义，可广泛应用于战场侦查和交通监管等领域。对于机载GMTI系统来说，静止场景回波属于背景杂波，而运动目标往往被淹没其中，因此如何抑制杂波是机载GMTI最关键的问题。实际上，在机载SAR实测数据处理中存在机载运动平台不平稳、通道一致性较差等一些非理想因素的影响，因此针对这些问题需要进一步完善SAR-GMTI的数学模型，并研究有效的SAR-GMTI方法。另外，广域GMTI是目前地面运动目标检测技术的重要发展方向，广域GMTI一般具有观测区域广、重访率高且对分辨率要求不高等特点

6、，因而需要研究有效的广域GMTI方法和图像拼接方法。针对机载GMTI中存在的上述问题，论文详细论述了运动目标回波模型和GMTI的原理，并在此基础上，重点研究了机载GMTI杂波抑制方法、机载三通道SAR-GMTI实测数据处理方法和双通道广域GMTI实测数据处理方法。具体工作如下：（1）在分析多通道SAR动目标回波模型的基础上，重点研究了DPCA（DisplacePhaseCenterAtenna，偏置相位中心天线）、ATI（AlongTrackInterferometry，沿迹干涉）和STAP（SpaceTimeAdaptiveProcessing，空

7、时自适应处理）等几个常用的杂波抑制和动目标检测方法，并对这些方法进行了对比；针对DPCA方法的稳健性和ATI方法的估计精度高等优点，给出一种DPCA与ATI结合的机载SAR-GMTI实测数据处理方法，仿真数据处理结果验证了该方法的有效性。（2）详细分析机载多通道SAR-GMTI实测数据处理中的难题，研究了有效的运动补偿方法和通道均衡方法，并在此基础上，给出了一种基于运动补偿与通道均衡处理的三通道SAR-GMTI方法。该方法充分考虑载机平台的运动误差、三通道的天线位置与方向图误差及其接收微波信道的频响误差等因素影响，首先对回波数据进行基于多普勒调频率估

8、计的运动补偿，然后在距离脉压域进行通道间的幅度和相位误差的迭代补偿，校正通道间的不一致性，接着利用DPCA方