复杂运动平台sar成像技术研究

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1、ｗｍｅｒｓ＂ｙｏｆｅｌ＿ｓ＾ｎｕ＿？ａ．硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ一／兔乂＼．，樣＇ｓ论文题目复杂运动平台ＳＡＲ成像技术硏究学科专业信号与信息处理学号２０１３２１０２０３３６作者姓名刘雨雨．指导教师王建国教授．Ｓ（＞分类号密级注1UDC学位论文复杂运动平台SAR成像技术研究（题名和副题名）刘雨雨（作者姓名）指导教师王建国教授电子科技大学成都（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2016.03论文答辩日期20

2、16.05学位授予单位和日期电子科技大学2016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。StudyofSARImagingAlgorithmBasedonComplexMotionPlatformAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:SignalandInformationProcessingAuthor:LiuYuyuSupervisor:Prof.WangJianguoSchool:Sc

3、hoolofElectronicEngineering独剑性声明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，除了文中特别加标注和致谢的地方夕ｈ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：百期：年（月日叫１，亦示论支使用授权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

4、国家有关部口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将学位论文的全，可１＾采用影印部或部分内容编入有关数据库进行检索、缩印或扫描等复制手段保存、ｒ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；卿巧日期：＞４年ｒ月日３摘要摘要合成孔径雷达是一种全天候、全天时工作的高分辨率成像雷达，广泛应用于军事、民用等领域。雷达平台受气流、飞行器控制系统、引力等因素的影响作复杂运动，对复杂运动平台SAR高分辨率成像技术的研究正在不断深入与发展。本文以复杂运动平台S

5、AR成像算法为研究课题，详细分析了复杂运动平台SAR航迹建模、回波信号的多普勒特性与方位分辨率特性、成像特性以及成像算法。主要内容包括以下三个方面：首先，基于飞艇动力学方程，建立了空间螺旋前进、匀加速曲线运动距离史模型，重点分析了复杂运动平台SAR回波信号多普勒带宽以及方位分辨率特性，得出复杂运动平台SAR多普勒带宽较理想平台展宽的充分条件，对于复杂运动平台SAR采用方位回波信号脉冲压缩后信号主瓣-3dB宽度作为理论最佳方位分辨率。其次，针对复杂运动平台SAR，分析了泰勒级数逼近阶数与有效合成孔径时间的关系，得出相位误差必然导致有效合成

6、孔径缩短、方位分辨率降低的性质，并通过实验仿真验证运动测量误差对方位分辨率的影响；定量得出了点目标斜距离历史各阶泰勒级数逼近能满足成像要求时的加速度容限；由于复杂运动平台SAR不同点目标多普勒历史具有空变性，所以采用BP算法对场景逐点成像。最后，重点研究了复杂运动平台SAR成像算法。在准确知道平台空间位置情况下采用BP算法实现场景成像；而当运动传感器误差太大导致成像效果变差时，本文提出了基于相位跟踪的BP成像算法：首先采用相位跟踪算法估计出三个强点目标的相位信息与斜距离历史，进而求解出飞行器的空间位置，再采用BP算法实现场景成像，通过仿

7、真验证了算法的有效性。关键词：复杂运动，方位分辨率，加速度容限，相位跟踪，BP成像算法IABSTRACTABSTRACTSyntheticApertureRader(SAR)isahighresolutionimagingradarwhichcanworkinanyweatherandanytime,thereforeitiswidelyusedinmilitaryandcivilianfields.Affectedbyairstream,aircraftcontrolsystems,gravityandotherfactors,rad

8、arplatformdothecomplexmotion,theresearchofSARbasedoncomplexmotionplatformhigh-resolutionimagingtechnolo