合成孔径雷达成像算法及旁瓣抑制技术研究

摘要

合成孔径雷达(SAR)成像不受气候、昼夜等因素的影响，具有全天候、全天时的优点，在军事和民用领域有广泛的应用价值。 本文在介绍SAR成像基本原理的基础上，研究了三种成像算法：距离多普勒(RD)算法、Chirp Scaling算法和距离徙动算法，并针对斜视情况下的特殊性，讨论了斜视情况下的改进算法，通过仿真验证了算法的有效性。考虑到线性调频SAR回波信号经过成像处理，所得到二维像具有较高的旁瓣电平，它将严重影响旁瓣附近小目标的检测或造成虚假目标，因而必须抑制旁瓣。传统的旁瓣抑制技术是通过加权处理来实现的，在抑制旁瓣的同时也带来主瓣宽度的展宽问题，严重影响了SAR图像的质量。针对这一问题，探讨了利用径向基函数网络技术和基于遗传算法的Tikhonov正则化方法来进行旁瓣抑制。文中对这两种方法的原理及性能进行了分析和讨论。理论分析和仿真结果表明，这两种方法对回波信号的旁瓣抑制效果良好。

目录

文摘

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声明

1绪论

1.1研究背景和目的

1.2合成孔径雷达的发展历史和趋势

1.3 SAR成像算法的发展

1.4论文主要研究内容及章节安排

2合成孔径雷达基本原理

2.1引言

2.2线性调频信号及其脉冲压缩

2.3 SAR的回波模型

2.3.1 SAR距离向处理

2.3.2 SAR方位向处理

2.4本章小结

3距离多普勒算法

3.1正侧视情况下的距离多普勒算法

3.1.1正侧视情况下的距离多普勒算法原理

3.1.2距离多普勒算法单点目标仿真与性能分析

3.1.3距离多普勒算法多点目标的仿真

3.2斜视情况下的距离多普勒算法

3.2.1斜视情况下的距离多普勒算法原理

3.2.2斜视情况下的距离多普勒算法点目标仿真

3.3本章小结

4 Chirp Scaling算法

4.1正侧视模式下Chirp Scaling算法

4.1.1 Chirp Scaling算法原理

4.1.2单点目标CS算法仿真

4.1.3多点目标CS算法仿真

4.2斜视情况下Chirp Scaling算法

4.3本章小结

5距离徙动算法

5.1距离徙动算法基本原理

5.2距离徙动算法仿真

5.2.1距离徙动算法点目标仿真

5.2.2多点目标RMA算法仿真

5.3三种算法比较

5.4本章小结

6旁瓣抑制算法

6.1问题的描述

6.2径向基函数网络在旁瓣抑制中的应用

6.2.1径向基函数网络简介

6.2.2径向基函数网络应用于旁瓣抑制

6.2.3计算机仿真

6.3基于遗传算法的Tikhonov正则化方法求解旁瓣抑制滤波器系数

6.3.1基于遗传算法的Tikhonov正则化方法的原理

6.3.2改进的Tikhonov正则化方法求解旁瓣抑制滤波器系数

6.3.3计算机仿真

6.3本章小结

7结束语

致谢

参考文献