高距离分辨成像雷达的信号分析与处理

摘要

在成像技术的发展中，高距离分辨率是关键技术之一，高距离分辨要求系统有大的瞬时带宽，这对后续信号的处理如发射、接收、以及采样等的要求较高，系统硬件实现困难。步进频率技术运用多个窄脉冲来合成宽带信号，由于其发射和接收的是窄脉冲信号，合成后又具有与宽带宽信号相同的高距离分辨能力，因此降低了对硬件实现的要求。 本文从步进频率技术的基本原理出发，推导了运用窄脉冲来合成宽带宽信号的处理方法和基本步骤，针对雷达和目标之间的相对运动，提出了进行相对径向运动补偿的方法，进而把合成带宽技术应用于高距离分辨SAR成像中，针对载机沿航向的运动，分别在正侧视和大斜视情况下提出了进行运动补偿的方法，并给出了实验仿真和实测数据处理结果，在文章的最后，针对目标的高速运动对合成带宽的影响，提出对其进行补偿的方法，并给出了实验仿真结果。

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声明

第一章绪论

1.1雷达成像及其发展历史

1.2合成孔径雷达的分辨率问题

1.2.1距离向分辨率

1.2.2方位向分辨率

1.3本文的研究背景和意义

1.4本文的主要工作及内容安排

第二章合成孔径雷达的成像算法及多普勒参数估计

2.1引言

2.2距离徙动

2.3距离-多普勒(R-D)算法及改进算法

2.3.1原始的正侧视距离-多普勒算法

2.3.2校正线性距离走动的距离-多普勒算法

2.3.3频域校正距离走动和弯曲的距离-多普勒算法

2.4多普勒参数估计

2.4.1多普勒中心估计

2.4.2多普勒调频率估计

第三章步进频率技术的合成带宽处理方法

3.1引言

3.2步进频率合成带宽技术的基本原理

3.3步进频率合成带宽技术的算法理论分析

3.4仿真实验

3.5小结

第四章步进频率合成带宽中的运动补偿技术

4.1引言

4.2雷达和目标之间的相对运动对合成带宽的影响

4.2.1理论分析

4.2.2仿真实验

4.2.3小结

4.3 SAR成像中步进频率合成带宽技术的运动补偿

4.3.1正侧视情况下的运动补偿技术

4.3.2大斜视情况下的运动补偿技术

4.3.3仿真实验

4.3.4实测数据成像处理

4.4针对高速目标的运动补偿

4.4.1单点高速目标的理论分析

4.4.2仿真实验

4.5本章小结

第五章结束语

致谢

参考文献

作者在攻读硕士期间发表的学术论文