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超宽带信号波形及其合成孔径雷达成像研究

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文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1合成孔径雷达的发展方向

1.2超宽带的定义、特性与应用

1.3超宽带合成孔径雷达发展现状

1.4本文主要工作

1.5本文的主要贡献

第二章超宽带雷达波形设计基础

2.1雷达分辨率定义

2.2雷达回波信号的数学模型

2.2.1径向速度引起的多普勒效应

2.2.2径向速度对距离时间延迟的影响

2.3模糊函数

2.3.1距离模糊函数与距离分辨率

2.3.2速度模糊函数与多普勒分辨率

2.3.3小结

2.4合成孔径雷达分辨理论

2.5波形分类与波形设计原则

2.5.1波形分类

2.5.2波形设计原则

2.6小结

第三章去斜率线性调频合成孔径雷达成像研究

3.1引言

3.2去斜率原理

3.3去斜率宽带系统主要参数估算

3.4合成孔径雷达去斜率成像原理

3.5仿真实验

3.6去斜率处理方法对系统的要求

3.7小结

第四章频率步进波形及其合成孔径雷达成像研究

4.1引言

4.2频率步进信号合成宽带信号的时域频域分析

4.3频率步进信号的高距离分辨率原理

4.3.1 IFFT变换获得一维距离像原理分析

4.3.2频率步进信号的距离分辨率分析

4.4径向速度对频率步进雷达目标距离像影响分析与仿真实验

4.4.1径向速度对频率步进雷达目标距离像影响分析

4.4.2仿真实验

4.4.3小结

4.5径向速度补偿分析与仿真实验

4.5.1速度补偿参数设计

4.5.2频率步进信号目标速度估计与速度补偿

4.5.3仿真实验

4.5.4小结

4.6频率步进信号的模糊函数分析

4.6.1频率步进信号的模糊函数与分辨性能分析

4.6.2中心模糊区域的模糊函数

4.6.3小结

4.7频率步进信号合成孔径雷达成像分析与系统设计

4.7.1频率步进信号照射下合成孔径雷达成像原理

4.7.2频率步进信号合成孔径雷达系统设计

4.7.3合成孔径雷达系统的频率步进波形设计

4.8小结

第五章脉内调频脉冲串波形及其合成孔径雷达成像研究

5.1引言

5.2脉内调频脉冲串相参合成宽带信号原理

5.2.1宽带信号时域分析

5.2.2脉内调频脉冲串的时域分析

5.2.3宽带信号频域分析

5.2.4脉内调频脉冲串频域分析

5.2.5仿真实验

5.2.6小结

5.3径向速度对脉内调频脉冲串合成谱与合成距离像的影响

5.4脉内调频脉冲串的径向速度补偿

5.5脉内调频脉冲串的模糊函数和波形设计

5.5.1脉内调频脉冲串的模糊函数与分辨性能分析

5.5.2中心模糊区域的模糊函数

5.5.3仿真实验

5.5.4小结

5.6脉内调频脉冲串波形设计

5.6.1波形设计举例

5.6.2小结

5.7脉内调频脉冲串合成孔径雷达系统设计与成像原理

5.7.1脉内调频脉冲串合成孔径雷达系统设计

5.7.2脉内调频脉冲串合成孔径雷达成像原理

5.7.3脉内调频脉冲串波形照射下合成孔径雷达成像处理

5.7.4仿真实验

5.8本章小结

第六章全文总结

参考文献

攻读博士学位期间发表的论文

致谢

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摘要

该论文基于当前的硬件水平限制,研究在不增加接收机瞬时带宽的情况下获得超宽带回波的信号形式,探讨超宽带波形在合成孔径雷达成像中的应用.该文结合了雷达分辨理论分析了限制合成孔径雷达分辨率的因素,给出了雷达波形按模糊函数的分类与波形设计原则.该文对频率步进信号(Stepped-Frequency)及其合成孔径雷达成像进行了全面深入的研究.该文深入研究了脉内调频脉冲串波形(Stepped-Chirp)及其合成孔径雷达成像.分析了脉内调频脉冲串波形合成超宽带信号的可行性,给出窄带子脉冲串相参合成宽带回波、获得一维高分辨距离像的方法,分析了径向速度对目标距离像的影响,提出了速度补偿方法,推导了脉内调频脉冲串波形的模糊函数,明确了波形的分辨能力,提出了波形设计原则,分析了脉内调频脉冲串波形照射下的合成孔径雷达成像,给出了脉内调频脉冲串合成孔径雷达的系统设计思路与具体成像方法.该文还探讨了去斜率(Dechirp或Stretch)方法,分析了去斜率降低接收机中频带宽、FFT获得目标一维距离像的原理,并探讨了线性调频去斜率合成孔径雷达成像,给出了具体实现步骤.

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