基于散射模型的SAR成像算法研究.pdf

1、基于電磁散射模型的目標(biāo)合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar,SAR)成像算法及仿真，可以有效彌補(bǔ)SAR系統(tǒng)因受各種條件制約而無法獲得測(cè)量結(jié)果的缺陷，同時(shí)可以為圖像理解和目標(biāo)分類識(shí)別提供有效的方法和豐富的圖像源。SAR圖像仿真中的電磁散射機(jī)理和模型研究，可以更好地理解電磁波與目標(biāo)的相互作用，促進(jìn)目標(biāo)散射特征提取方法的研究。
　　論文在SAR成像基本原理的基礎(chǔ)上，著重研究了三種典型的SAR成像算法：距離多普勒

2、(Range-Doppler,RD)算法，線頻調(diào)變標(biāo)(Chirp Scaling,CS)算法、后向投影(Back Projection,BP)算法，并完成了正側(cè)視及斜視情況下靜止目標(biāo)和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的SAR圖像仿真，初步研究了動(dòng)態(tài)海面SAR成像。主要包括以下工作：
　　1.基于合成孔徑雷達(dá)成像的基本原理，詳細(xì)討論了高分辨SAR成像原理以及成像平面的選取問題。研究了三種典型的SAR成像算法：RD算法，CS算法、BP算法，并根據(jù)它們對(duì)距離徙

3、動(dòng)不同的校正方式，分別在正側(cè)視及斜視情況進(jìn)行了點(diǎn)目標(biāo)的SAR成像仿真，并對(duì)不同的成像算法進(jìn)行了對(duì)比分析。
　　2.從目標(biāo)的電磁散射特性出發(fā)，詳細(xì)研究了基于散射模型的SAR成像機(jī)理。利用物理光學(xué)的Gordon面元法計(jì)算了目標(biāo)的雷達(dá)散射截面，結(jié)合CS算法分別仿真了簡單目標(biāo)和復(fù)雜目標(biāo)的SAR圖像，驗(yàn)證了成像算法的有效性。結(jié)合圖像預(yù)處理方法，對(duì)論文的部分結(jié)果采用加窗濾波的方法消除了SAR圖像的相干斑噪聲，使圖像更易于識(shí)別。
　　3.

4、由于目標(biāo)運(yùn)動(dòng)會(huì)使SAR成像結(jié)果偏移散焦，因此就不能采用靜止目標(biāo)成像的方法來處理動(dòng)目標(biāo)，動(dòng)目標(biāo)成像的關(guān)鍵在于多普勒參數(shù)的計(jì)算。論文詳細(xì)分析了動(dòng)目標(biāo)的回波信號(hào)特性，討論了運(yùn)動(dòng)參量對(duì)雷達(dá)方位向多普勒信息的影響，進(jìn)而分析了不同運(yùn)動(dòng)參量對(duì)SAR成像的影響。基于動(dòng)目標(biāo)SAR成像的方法，分別對(duì)具有不同運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)加速度的點(diǎn)目標(biāo)及復(fù)雜目標(biāo)進(jìn)行SAR成像仿真。仿真結(jié)果驗(yàn)證了動(dòng)目標(biāo)SAR成像算法的有效性。結(jié)合海面運(yùn)動(dòng)狀態(tài)復(fù)雜多變的特點(diǎn)，論文初步探究了海面