高分辨率合成孔径雷达地面动目标检测方法研究

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1、中图分类号：TN958.2论文编号：102870416-S079学科分类号：081001硕士学位论文高分辨率合成孔径雷达地面动目标检测方法研究研究生姓名陈格格学科、专业信号与信息处理研究方向雷达信号处理指导教师朱岱寅教授南京航空航天大学研究生院电子信息工程学院二О一五年十二月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofElectronicandInformationEngineeringStudyonHigh-resolutionSARGroundMovingTargetDete

2、ctionAlgorithmsAThesisinCommunicationandInformationSystembyChenGegeAdvisedbyProf.ZhuDaiyinSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2015承诺书本人声明所呈交的硕士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。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或

3、证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要合成孔径雷达地面动目标指示（SAR/GMTI）作为SAR技术的扩展，在军事、民用领域均占有重要的地位。其中，多通道处理技术由于引入了额外的空间自由度，有效地降低了系统的最小可检测速度（MDV），获得了广泛的应用。然而，近些年随着SAR成像分辨率的日益提高，动目标在SAR图像中距离单元徙动及方位散焦现象更为明显，导致目标的信杂噪比（SCNR）降

4、低，对检测性能造成了影响。针对这种情况，本文在研究经典多通道SAR动目标检测算法的基础上，对动目标两维散焦带来的检测性能下降问题展开研究，并提出了两种新型动目标检测算法。本文主要研究内容概括如下：1建立动目标回波模型，在该模型基础上对目标运动造成的方位位置偏移、方位散焦和距离徙动进行了分析，通过仿真实验对该理论分析结果进行了验证。随后对常用的杂波抑制算法进行了回顾，详细研究了杂波抑制干涉（CSI）技术及空时自适应处理（STAP）技术的原理，并通过实测数据处理验证了两种算法的杂波抑制性能。2提出了一种基于多视处理的幅相联合多通道SAR动目标检测算法，详细介绍了多视技术、沿航迹干

5、涉（ATI）技术及单元平均恒虚警率（CA-CFAR）技术，分析了幅相联合检测的优势，通过对P波段机载四通道SAR系统实测数据的处理验证了该算法的有效性。3提出了一种基于自聚焦的变门限多通道SAR动目标检测算法，采用自聚焦处理改善动目标散焦带来的负面影响，提高SCNR，并通过两级不同门限的CA-CFAR检测分别实现动目标检测和排除虚警。实测数据结果表明，该算法能有效地检测动目标，降低虚警概率。关键词：合成孔径雷达，地面动目标指示，高分辨率，恒虚警率检测，自聚焦i高分辨率合成孔径雷达地面动目标检测方法研究ABSTRACTAsanextensionofsyntheticapertu

6、reradar(SAR),syntheticapertureradargroundmovingtargetindication(SAR/GMTI)playsanimportantroleinbothmilitaryandcivilianareas.AmongalltheSAR/GMTItechniques,multi-channelprocessinghasbeenwidelyused,sinceitintroducesadditionalspatialdegreesoffreedom,whichcaneffectivelyreducetheminimumdetectable

7、velocity(MDV)ofthesystem.However,withincreasingresolutionofSARimaginginrecentyears,rangecellmigrationandazimuthdefocusingofmovingtargetinSARimagebecomemoreobvious,leadingtothedecreasingsignaltoclutterplusnoiseratio(SCNR)ofmovingtargetthatfinallycausesthe