机载条带SAR动目标成像与机载CSSAR动目标检测方法研究

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1、博士学位论文肇Ｉ机载条带ＳＡＲ动目标成像与机载ＣＳＳＡＲ动目标检测方法研究＾作者姓名李永康指导教师姓名、职称王彤教授．申请学位类别工学博士学校代码10701学号1202110176分类号TN95密级公开西安电子科技大学博士学位论文机载条带SAR动目标成像与机载CSSAR动目标检测方法研究作者姓名：李永康一级学科：信息与通信工程二级学科：信号与信息处理学位类别：工学博士指导教师姓名、职称：王彤教授学院：电子工程学院提交日期：2016年9月StudyonairbornestripmapSARgroundmovingtargetimagingandair

2、borneCSSARGMTIAdissertationsubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofDoctorofPhilosophyinSignalandInformationProcessingByLiYongkangSupervisor:WangTongTitle:ProfessorSeptember2016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指导下进行的研宄工作及取得的研究成

3、果。尽我所知，除了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己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一同工。与我作的同事对本研宄所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一学位论文若有不实之处切法律责任。，本人承担ｄ７本人签名：冬日期￡西安电子補大学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：研究生在，即校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文，允许采

4、用影；学校可以公布论文的全部或部分内容印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研宄成果完成的论文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。＿，本人签名：导师签名：曰期：日期：摘要摘要合成孔径雷达（SyntheticApertureRadar,SAR）是一种微波遥感设备，具有全天时、全天候和高分辨的特点，已广泛应用于军事和民用领域。SAR的地面运动目标检测（GroundMovingTargetIndication，GMTI）模式能在对观测场景进行高分辨成像的同时检测场景中的地面运动目标并估计它

5、们的运动参数和位置参数，在军事活动侦察和民用交通监控中均具有重要作用。近年来，随着应用的日益广泛，在检测到场景中的运动目标之后，人们还希望获得目标类别、型号等更详细的信息，这往往需要对地面运动目标进行高分辨成像。然而，当SAR-GMTI系统对观测区域进行成像时，静止场景能被很好地聚焦，而运动目标由于其相位历程与静止场景存在区别，可能会在SAR图像中出现散焦。机载圆轨迹条带SAR（CircularStripmapSAR，CSSAR）是近年来出现的一种新的SAR工作模式，它的特点是雷达随平台做360°水平圆周运动且其波束指向雷达运动轨迹的外侧。由于具有观测范围广、周期性重访等特点，机载C

6、SSAR适合用于空对地广域侦察和时敏目标监视。但是，由于机载CSSAR特殊的运动轨迹，适用于常规直线轨迹SAR的GMTI方法并不能直接用于机载CSSAR。本文主要针对上述问题，研究适用于机载高分辨条带SAR系统的地面运动目标成像算法以及适用于机载CSSAR的GMTI方法。本文主要内容概括如下：1.研究了机载直线轨迹条带SAR下的地面运动目标成像问题，并提出了一种适用于高分辨SAR系统的地面运动目标成像算法。目标距离方程是SAR成像处理中最重要的参数之一，现有SAR地面运动目标成像算法大多对其进行了二阶近似。对于高分辨SAR系统，该近似带来的相位误差可能会导致较严重的方位旁瓣非对称和方

7、位散焦。而如果对目标距离方程进行更高阶的近似或者直接使用未经任何近似的目标距离方程的话，为实现对目标的高分辨成像，需要对目标参数进行高维搜索，计算量可能会很大。在本研究中，我们没有对目标距离方程进行近似，而是对其进行等效变形，并利用等效变形后的距离方程将运动目标等效成斜视成像几何下的静止目标。这样等效以后，常规的静止场景成像算法可用于对地面运动目标成像，且对于运动参数和位置参数均未知的慢速目标，成像过程中仅需要进行一维搜索，计算效率较高。此外，由于没有对目