逆合成孔径雷达（ISAR）超分辨成像算法的研究

摘要

本文研究的主要问题是几种有效的逆合成孔径雷达超分辨成像算法。 首先研究逆合成孔径雷达的转台成像原理，建立原始回波数据并初步采用传统的成像算法进行成像，从而了解传统成像算法的不足。 其次重点研究几种有效的超分辨成像算法。先从比较简单的线性预测谱外推入手初步了解超分辨成像算法的机理，然后深入研究几种用于空间谱估计的超分辨算法，如ESPRIT算法、RELAX算法和APES算法。并把上述方法分别用于B727、MIG25等飞机的仿真数据验证算法的有效性。 从实验结果上来看，线性预测谱外推法有很大的局限性。ESPRIT算法用于仿真数据是很有效的，但是由于不能预先知道信号个数时偏差较大。而RELAX算法和APES算法克服了这一限制，并且APES算法和RELAX算法超分辨效果都比较好。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题来源及研究意义

1.2国内外研究现状

1.2.1逆合成孔径雷达的发展状况

1.2.2雷达成像超分辨技术的研究历史及现状

1.2.3论文主要研究内容及安排

第2章逆合成孔径雷达成像基本理论

2.1引言

2.2 ISAR成像的距离-多普勒解释

2.3旋转目标ISAR回波信号表达

2.4径向分辨与方位向分辨

2.4.1径向分辨

2.4.2方位向分辨

2.5 ISAR成像算法

2.5.1距离-多普勒FFT重建算法

2.5.2极坐标格式重建算法

2.5.3超分辨成像处理算法

2.5.4实验结果及分析

2.6本章小结

第3章基于线性预测谱外推法的ISAR超分辨

3.1引言

3.2 AR模型原理

3.3 AR模型阶数的选择

3.4 AR模型系数的求解-Burg法

3.5实验结果及分析

3.6本章小结

第4章基于ESPRIT算法的ISAR超分辨

4.1引言

4.2 ESPRIT算法原理

4.3基于空间平滑技术的ESPRIT算法的另一种形式

4.4二维ESPRIT算法

4.5实验结果及分析

4.6本章小结

第5章基于APES算法的ISAR超分辨

5.1引言

5.2 Capon算法原理

5.3 APES算法原理

5.4实验结果及分析

5.5本章小结

第6章基于RELAX算法的ISAR超分辨

6.1引言

6.2信号模型

6.3 RELAX算法的迭代法则

6.4 RELAX算法的信号分离机理

6.5实验结果及分析

6.6本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致谢