机载sarisar对舰船成像算法的研究

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1、硕士学位论文机载SAR/ISAR对舰船成像算法的研究STUDYONAIRBORNESAR/ISARIMAGINGOFSHIP李增哈尔滨工业大学2016年6月国内图书分类号：TN957.52学校代码：10213国际图书分类号：621.396.962密级：公开工学硕士学位论文机载SAR/ISAR对舰船成像算法的研究硕士研究生：李增导师：张庆祥教授申请学位：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：2016年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN957.52U.D.C:621.396.

2、962DissertationfortheMaster'sDegreeinEngineeringSTUDYONAIRBORNESAR/ISARIMAGINGOFSHIPCandidate：LiZengSupervisor：Prof.ZhangQingxiangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InformationandCommunicationEngineeringAffiliation：SchoolofElectronicsandInformationE

3、ngineeringDateofDefence：June,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要合成孔径雷达（SAR）是应用广泛的一种高分辨成像雷达。对海面船只的成像是SAR成像应用中重要的一项。对海面船只成像可以用于渔船、货船等船只的监视与管制，也可以用于军舰的识别、追踪等，其无论在民用还是军事上都具有重大的实用价值。SAR成像假定成像目标是静止的，运动会造成其在SAR图像上散焦。舰船通常具有一定的航行速度，并且由

4、于水面波浪的作用，舰船还会存在摆动。运动造成舰船在SAR图像上不能很好的聚焦，所得图像分辨率不高。围绕此问题，本文展开了以下的研究：（1）SAR成像方法的研究。对两种经典的成像算法RD算法、CS算法进行了分析，并分别进行了仿真验证与实测数据成像。（2）多普勒参数估计方法的研究。由于实测数据中由传感器测得的飞机的运动参数存在误差，用其进行成像时会影响SAR图像的质量。为了提高成像的质量，对多普勒参数估计方法进行了研究。其中多普勒中心估计主要研究了相关函数法，多普勒调频率主要研究了图像偏置法（MD算法）。最后给出了结合多普勒参数估计的实

5、测数据成像结果，估计后成像结果质量得到了提高。（3）SAR图像中散焦舰船的重新聚焦方法的研究。针对SAR图像中运动舰船散焦的问题，采用了SAR/ISAR混合处理的方法重新对其进行了成像。首先介绍了ISAR运动补偿的包络对齐与相位补偿的方法。在包络对齐方法中介绍了一种常用的互相关法。相位补偿介绍了的三种常用的方法，特显点法、多普勒中心跟踪法以相位梯度自聚焦法。其次，分析了用ISAR的方法处理SAR数据中动目标的可行性并进行了仿真验证，实验结果表明用ISAR方法处理SAR数据中运动目标能够得到清晰的成像。第三，采用SAR/ISAR混合成

6、像的方法对实测数据中散焦的舰船重新进行了成像。首先给出了从SAR数据中提取舰船数据的方法和成像流程。然后，用SAR/ISAR混合成像方法对实测数据进行了处理，给出了舰船的SAR与SAR/ISAR混合成像的结果，从试验结果可以看出采用SAR/ISAR混合成像的结果较SAR图像有所提升，验证了SAR/ISAR混合成像方法的有效性。最后，针对舰船可能存在非平稳运动的情况，又将距离瞬时多普勒的成像方法应用于混合成像方法当中。关键词：SAR成像算法；舰船；混合SAR/ISAR-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractSyntheti

7、capertureradar(SAR)isakindofwidelyusedhigh-resolutionimagingradar.ImagingoftheshipontheseaisanimportantoneintheapplicationofSARimaging.Theimagingoftheshipontheseacanbeusedformonitoringandcontroloffishingvessels,cargoships,etc.,anditcanalsobeusedintheidentificationandtr

8、ackingofwarships.SARimagingassumesthatthetargetisstationaryandthemotionofthetargetcausesthetargettobedefocusedontheSA