成像雷達(dá)系統(tǒng)的建模與仿真.pdf

1、現(xiàn)如今隨著合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar, SAR)成像算法的研究越來(lái)越深入，SAR成像雷達(dá)逐步成為機(jī)載、星載的標(biāo)準(zhǔn)傳感器模式，在民用及軍事領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)SAR成像仿真主要是基于Matlab平臺(tái)，重點(diǎn)研究各種成像處理算法。而對(duì)于SAR系統(tǒng)仿真體系架構(gòu)，以及PD(Pulse Doppler)雷達(dá)、SAR、STAP(Space-time Adaptive Processing)等多模式雷達(dá)聯(lián)合

2、仿真國(guó)內(nèi)尚未大量研究。
　　針對(duì)目前國(guó)內(nèi)仿真領(lǐng)域存在的上述問題，本文基于標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)，建立了一套標(biāo)準(zhǔn)的、擴(kuò)展性強(qiáng)的、復(fù)用程度高的SAR雷達(dá)仿真模型。利用這套模型，可快速形成各種SAR仿真系統(tǒng)，仿真不同運(yùn)動(dòng)速度、不同角度等約束條件下成像系統(tǒng)的相關(guān)性能指標(biāo)。
　　本文的主要工作如下：
　　首先，本文提出了基于軟件結(jié)構(gòu)化為核心的成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。給出了軟件框架的具體結(jié)構(gòu)，它的核心思想是總線機(jī)制和標(biāo)準(zhǔn)化接口，采用XML技術(shù)和 A

3、mardillo穿山甲線性代數(shù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化模型和層次化模型的設(shè)計(jì)。
　　然后，探討了時(shí)域和頻域兩種回波模擬的主要算法。時(shí)域算法通過(guò)對(duì)目標(biāo)散射特性、時(shí)間延遲和多普勒等信息的處理直接生成回波模擬信號(hào)；頻域算法利用距離多普勒(Range-Doppler, RD)、CS(Chirp Scaling)成像逆處理生成所需回波信號(hào)。根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)使用C/C++編寫回波生成代碼，并在軟件平臺(tái)上搭建回波計(jì)算模型，最后與Matlab的仿真結(jié)果比對(duì)驗(yàn)證

4、模型正確性。
　　其次，對(duì) RD處理模型的功能模塊進(jìn)行建模與仿真，對(duì)正側(cè)視情況以及斜視30度情況下的RD成像處理的具體步驟進(jìn)行分析，并給出算法處理流程。利用回波計(jì)算模塊生成的回波信號(hào)實(shí)現(xiàn)距離多普勒算法處理，根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)使用C/C++編寫代碼構(gòu)建距離多普勒算法模塊，并在軟件平臺(tái)上搭建RD處理流程模型，通過(guò)仿真驗(yàn)證了模型的正確性。
　　最后，對(duì)CS處理模型的功能模塊進(jìn)行建模與仿真。CS成像算法可看成是RD成像算法的優(yōu)化和改進(jìn)。C