弹载SAR运动补偿及成像算法研究.pdf

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1、硕士学位论文弹载SAR运动补偿及成像算法研究RESEARCHONMOTIONCOMPENSATIONANDIMAGINGALGORITHMOFMISSILEBORNESAR钱光照哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TN959.3学校代码：10213国际图书分类号：621.39密级：公开工学硕士学位论文弹载SAR运动补偿及成像算法研究硕士研究生：钱光照导师：王勇教授申请学位：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：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN959.3U.D.C:621.39Di

2、ssertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONMOTIONCOMPENSATIONANDIMAGINGALGORITHMOFMISSILEBORNESARCandidate：QianGuangzhaoSupervisor：Prof.WangYongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InformationandCommunicationEngineeringAffiliation：SchoolofElectronicsandInfo

3、rmationEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要在现代化战争中，精确制导武器的作用越来越重要，以导弹为平台的SAR成像技术已成为国防工业发展的重点。但由于导弹与飞机等平台运动的特点有很大不同，因此传统的SAR成像算法难以直接被用在弹载SAR成像中。本文主要研究了弹载SAR正侧视和大斜视模式下的成像算法，具体工作包括以下几个方面。首先，在介绍SAR成像的基本原理之后，讨论了弹载SAR

4、复杂的运动特点，并构建弹载SAR三维空间立体图像的几何构型，分析了其与普通SAR成像模型的差异，给出了雷达到场景中目标的斜距表达式与回波信号表达式；对于弹载SAR回波信号，采用级数反演法推导了其二维频谱表达式，并据此构造了不同的补偿函数，从而提出了适用于弹载SAR的正侧视成像算法与大场景CS成像算法。针对场景斜视角较大，SAR成像出现严重散焦的情况，研究了SPECAN算法，最后进行仿真验证；其次，研究弹载SAR模型的运动误差与补偿方法。在雷达成像过程中，导弹平台复杂的飞行特性以及飞行轨迹，会极大地影响SAR成像质量。本文通过估计多普勒中心频率和多普勒调频斜率对

5、回波信号进行处理从而实现运动补偿，并对实测数据成像来验证补偿算法的有效性；基于弹载SAR成像，本文还研究了干涉SAR成像算法。根据干涉SAR成像的具体流程，包括图像配准、去平地效应、降噪滤波及相位解缠，给出每个步骤的有效算法，并基于这些算法对点目标以及ETNA实测数据进行仿真，最后还研究了稀疏信号模型InSAR成像的情况；最后，本文依据有关算法的研究成果编写了C++工程，给出了工程实现的流程图，并交代了工程实现中的关键问题。关键词：弹载SAR；级数反演法；运动补偿；多普勒参数；InSAR成像；C++-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractAsthe

6、precisionguidedweaponsbecomesimportantinthemodernwar,themissileborneSARimagingtechnologyhasbecomethefocusofnationaldefenseindustry.However,duetothegreatdifferencebetweenthemissileandtheaircraft,thetraditionalSARalgorithmisdifficulttobeuseddirectlyinthemissileborneSAR.Therefore,thisp

7、aperstudiesthemissileborneSARalgorithmsbasedonthepositiveside-lookingandthelargesquintmode,theresultsoftheresearchareasfollows.Firstly,OnthebasisofdiscussingthebasicprincipleofSARimaging,inviewofthecomplexcharacteristicsofthemovingstateofthemissileborneSARplatform,theside-lookingima

8、ginggeometricconfig