非直线运动轨迹SAR_ISAR参数估计与成像算法研究.pdf

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1、硕士学位论文↑（宋体小1号字加粗）非直线运动轨迹SAR/ISAR参数估计与成像算法研究↑（黑体2号字）RESEARCHONNO-LINEARMOTIONTRAJECTORYSAR/ISARPRAMETERESTIMATIONANDIMAGINGALGORITHM↑（TimesNewRoman2号字加粗，题目太长时可用小2号字）王瀚昀↑（宋体小2号字加粗）哈尔滨工业大学←（楷体小2号字加粗）2018年6月←（年、月用阿拉伯数字，宋体、TimesNewRoman小2号字加粗）国内图书分类号：TN957.52学校代码：10213国际图书分类号：621.396.962密级：公开↑↑（宋体

2、小4号字）（宋体小4号字）工学硕士学位论文↑（宋体小2号字加粗）非直线运动轨迹SAR/ISAR参数估计与成像算法研究↑（黑体2号字）硕士研究生：王瀚昀冒号左侧导师：姜义成教授用黑体4号字,冒号申请学位：工学硕士右侧用宋体4号字，学科：信息与通信工程多倍行距1.5。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:TN957.52（TimesNewRoman小4字）U.D.C:621.396.962（TimesNewRoman小4字）DissertationfortheMasterDegreeinEngineering↑

3、（TimesNewRoman小2号字）RESEARCHONNO-LINEARMOTIONTRAJECTORYSAR/ISARPRAMETERESTIMATIONANDIMAGINGALGORITHM↑（TimesNewRoman2号字加粗，题目太长时可用小2号字）Candidate：WangHanyunSupervisor：Prof.JiangYichengAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InformationandCommunicationEngineeringAffiliation：Schoolof

4、ElectronicsandInformationEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要作为一种新兴的雷达体制，合成孔径雷达(SyntheticApertureRadar,SAR)的发明激发了人们对无线电技术研究的热潮，凭借其超高的分辨率，现已在战术侦查、地质检测和交通管制等领域起到了举足轻重的作用。随着雷达技术的高速发展，人们对雷达提出了更高的需求，不仅要求雷达能够在非直线运动轨迹的情形下实现对静止目标或场景的高分辨率成像，还希

5、望雷达具备重构运动目标或场景真实信息的能力。围绕此需求，本文进行了以下几个方面的研究：（1）针对传统合成孔径雷达运动目标成像模型失配的问题，建立了混合SAR/ISAR成像模型，推导了运动目标回波信号的数学表达式，从三个方面详细阐述了目标运动特性对成像的影响，并通过仿真实验进行了验证。（2）针对Radon-Wigner变换和分数阶Fourier变换多普勒参数估计算法运算量大且不能实时估计的缺陷，提出了一种基于Wigner-Ville切片和分数阶Fourier变换的多普勒参数估计算法，该算法能够在保证较高精度的同时快速地实现多普勒参数估计，尤其在实测数据处理方面，其结果展示出所提出算

6、法在SAR实时参数估计领域极强的实际工程应用价值。（3）根据应用范畴将非直线运动轨迹SAR成像分为规避弹道SAR成像和俯冲下降段SAR成像，针对传统SAR成像模型失配和算法失配的问题，分别建立了两种模式相应的回波信号模型，仅通过修改Range-Doppler算法的部分相位因子，实现了规避弹道SAR成像；利用待定系数法对传统双曲函数形式的斜距表达式进行了修正，并推导出了基于修正斜距模型的俯冲下降段SAR成像算法；其次在距离压缩后引入非线性变标处理，分析了基于方位非线性变标处理的俯冲下降段SAR成像算法，并利用成像仿真实验对上述三种算法的可行性和有效性进行了验证。（4）针对混合模式下

7、目标运动所引起的成像结果散焦和位置偏移等问题，详细分析了混合SAR/ISAR成像算法对运动舰船目标成像的特殊性和可行性，得到了实测舰船目标聚焦效果更好的高分辨率成像结果，证实了该算法在运动目标成像领域极强的工程应用价值；其次，为了进一步拓展该算法的适用范围，提出了一种基于方位非线性变标处理的非直线运动轨迹混合SAR/ISAR成像算法，并给出了相应的仿真结果以证实所提出算法的有效性。关键词：混合SAR/ISAR成像；时频分析方法；多普勒参数估计；非直线运动轨迹；运动舰船目标成像-I