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《清华大学》 2006年
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合成孔径雷达参数估计及信号仿真新方法研究

于明成  
【摘要】: 多普勒参数估计和原始信号仿真在合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)技术领域广受关注,前者是SAR高质量成像的保证,后者是SAR技术研究、系统研制的必要手段。本文重点研究了解SAR多普勒模糊方法,适于斜视SAR的多普勒参数联合估计方法,不依赖SAR运动参数先验知识的盲成像算法以及SAR原始信号仿真的快速方法。所有参数估计的新方法都经过了实测数据的验证,原始信号的快速仿真方法也在实际SAR仿真系统中得到了应用。本文的具体创新性成果如下: 1.推导了SAR多普勒中心与场景距离的近似线性关系,并据之提出了一种解多普勒模糊的新方法。该方法在二维时域实现,适于低对比度场景,且由于只需估计模糊的多普勒中心,具有高的计算效率。 2.研究了SAR信号在距离多普勒(RD)域的统计特性。基于该统计特性,提出了RD域对比度最大化和最小化两种稳健的解多普勒模糊方法。 3.基于RD域对比度最大化或最小化,针对SAR的斜视会降低SAR传统自聚焦方法的性能问题,提出了多普勒参数联合估计方法,有效提高了自聚焦精度。 4.在多普勒参数联合估计方法及对传统的相位差自聚焦方法进行改进的基础上,提出了不依赖SAR平台运动先验知识的盲成像算法。 5.提出了SAR原始信号仿真的快速算法。以波数域成像算法为例,推导了SAR信号仿真算法与SAR成像算法的互逆关系。证明了SAR发射线性调频信号时,从目标空间出发模拟SAR信号空间的正向法和从图像空间出发反演SAR信号空间的逆向法两者之间的统一性。给出了香农插值的快速实现方法。 6.提出了在仿真的原始信号中,基于多普勒波束锐化(DBS)的SAR平台运动位置误差注入方法,解决了运动位置误差对目标回波影响的空变性模拟问题。
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TN958

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 夏伟杰;合成孔径雷达回波仿真与图像模拟[D];南京航空航天大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 廖辉旺;星载SAR Doppler参数估计算法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 张声杰;分布式SAR动目标参数估计技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 胡少鹏;毫米波末制导雷达DBS成像技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 臧铁飞,龙腾,吴嗣亮,阮楠,刘先锋;一种新的星载SAR多普勒调频率的估计方法[J];北京理工大学学报;2000年06期
2 李凌杰,王建国,黄顺吉;基于真实反射场景的SAR原始回波数据模拟[J];电子科技大学学报;1996年06期
3 李春升,李景文,周荫清;星载SAR数字成像的实现方法[J];电子学报;1993年09期
4 黄岩,李春升,陈杰,周荫清;高分辨星载SAR改进Chirp Scaling成像算法[J];电子学报;2000年03期
5 王盛利,李士国,倪晋麟,张光义;一种新的变换——匹配傅里叶变换[J];电子学报;2001年03期
6 陈杰,周荫清,李春升;星载SAR自然地面场景仿真方法研究[J];电子学报;2001年09期
7 刘利国,周荫清;基于等效斜视距离模型的高分辨率星载SAR波数域成像算法[J];电子学报;2003年S1期
8 李春升,黄岩,王璇,周荫清;基于Chirp Scaling算法的星载SAR成像处理实现方法[J];电子学报;1996年06期
9 刘月花,荆麟角;对比度最优自聚焦算法[J];电子与信息学报;2003年01期
10 王琦,王岩飞;真实数据背景下的SAR运动目标回波信号模拟及应用[J];电子与信息学报;2003年10期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘光炎;斜视及前视合成孔径雷达系统的成像与算法研究[D];电子科技大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 万锋;星载合成孔径雷达分布目标原始数据模拟[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2003年
2 张洪立;SAR原始信号仿真研究[D];西北工业大学;2003年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘煜,范英杰,尉广军,任文霞;一种EDFA温控电路的分析[J];半导体技术;2003年06期
2 吴家群,袁向星,王维华;用逐步回归方法研究使用新型半导体器件水分仪的数学模型[J];半导体技术;1997年04期
3 黎和昌,钟斌,张莹,陈立伟;汽车道路试验多功能测试仪[J];车辆与动力技术;2005年02期
4 胡双启,邰玲,曹雄;环形传爆药多点同步起爆网络的应用研究[J];火炸药学报;2004年03期
5 武锦辉,李仰军,赵冬娥;激光测速靶连发弹丸速度测试系统[J];兵工自动化;2005年04期
6 彭劲松;秦永元;严恭敏;;OpenGL在雷达图像实时显示中的应用[J];兵工自动化;2006年01期
7 孙泓波,王盛利,刘国岁,倪晋麟;基于改进变采样率处理技术的SAR运动目标检测[J];兵工学报;2002年02期
8 白红娟,张景林;钝感高能传爆药中多硝基聚苯撑测定方法研究[J];兵工学报;2003年01期
9 刘爱芳,朱晓华,陆锦辉,刘中;基于离散匹配傅里叶变换的逆合成孔径雷达成像算法[J];兵工学报;2004年04期
10 朱力,王盛利,倪晋麟,刘国岁;用匹配傅里叶变换估计星载SAR多普勒参数[J];兵工学报;2005年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 于峻伟;;机载SAR图像快速仿真方法研究[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011年
2 顾晟彦;薛怀友;蒲伟涛;姚维军;;矿山水土环境污染快速检测系统的构建[A];“资源保障 环境安全——地质工作使命”华东六省一市地学科技论坛文集[C];2011年
3 王盛利;倪晋麟;张光义;;匹配付里叶变换的加窗技术[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
4 廖汉程;毛士艺;;SAR数字图像后处理系统的硬件与软件设计[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
5 甘荣兵;王建国;何川;;对合成孔径雷达的弹射式干扰性能分析[A];第十一届全国信号处理学术年会(CCSP-2003)论文集[C];2003年
6 包兴;邹斌;郝琳;;InSAR地面场景仿真方法研究[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
7 黄艺毅;王军锋;刘兴钊;;双站ISAR成像算法的研究[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
8 高磊;邹江威;陈曾平;;一种ISAR成像信号中微动成份分离方法[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
9 袁江华;王秀闽;张致付;杨孔庆;刘洪;李幼铭;;地震偏移成像不确定性分析初探[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第六卷)[C];2008年
10 李志国;白雪;潘志明;;星载SAR目标回波信号的仿真与成像[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集(上册)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王力宝;多输入多输出合成孔径雷达关键技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
2 王怀军;MIMO雷达成像算法研究[D];国防科学技术大学;2010年
3 杨科锋;移变双基地SAR特性与成像方法研究[D];国防科学技术大学;2009年
4 赖涛;星载多通道SAR高分辨宽测绘带成像方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
5 常宇亮;瞬态极化雷达测量、检测与抗干技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
6 陶勇;知识辅助的SAR图像目标特性分析与识别研究[D];国防科学技术大学;2010年
7 张志勇;存储式活塞稳态温度测量装置的研究[D];华中科技大学;2011年
8 张倩;SAR图像质量评估及其目标识别应用[D];中国科学技术大学;2011年
9 杨予昊;自旋目标运动成像与静止目标凝视成像方法及关键技术研究[D];中国科学技术大学;2011年
10 安宝林;高频射弹撞击系统设计与试验研究[D];南京理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 史卫平;DInSAR技术及其在矿区地面沉降监测中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
2 罗卿莉;测绘困难区域星载干涉SAR基线估计与地理编码技术研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
3 杨光;基于分数阶傅立叶变换的水声信道多参数估计算法研究[D];中国海洋大学;2010年
4 贾海红;计算机辅助天文船位算法与六分仪改进研究[D];天津理工大学;2010年
5 梁菲玲;基于虚拟仪器的热电偶检定与炉温模糊控制研究[D];昆明理工大学;2010年
6 柴昱;自动化系统中多雷达数据融合子系统的研究与实现[D];电子科技大学;2010年
7 刘桢;基于极化信息的SAR地物分类技术研究[D];解放军信息工程大学;2010年
8 黎庆;星载SAR信道建模与回波检测性能研究[D];电子科技大学;2011年
9 王瑞军;基于非起伏目标的相参积累TBD方法研究[D];电子科技大学;2011年
10 周玉刚;基于宽带合成的高分辨SAR技术研究[D];电子科技大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘纪元,李春升,周荫清;星载SAR信号处理的多普勒中心频率估计方法[J];北京航空航天大学学报;1992年02期
2 吴强,姜玉宪;反舰导弹综合突防技术[J];北京航空航天大学学报;2004年12期
3 孙兵;周荫清;李天池;郭彩虹;;环扫SAR的快速聚焦成像算法[J];北京航空航天大学学报;2007年07期
4 臧铁飞,龙腾,吴嗣亮,阮楠,刘先锋;一种新的星载SAR多普勒调频率的估计方法[J];北京理工大学学报;2000年06期
5 宋万忠;无人机载毫米波合成孔径雷达技术[J];电讯技术;2002年06期
6 齐家国,王翠珍,Yoshio Inoue,张任铎,高伟,曹广真;光与雷达遥感协作及其农业应用[J];电波科学学报;2004年04期
7 王宏远;危嵩;孙文;;DBS高分辨成像及动目标轨迹处理[J];电波科学学报;2005年05期
8 熊金涛;陈娟;黄钰林;杨建宇;;条带模式SAR快速反投影成像算法研究[J];电子科技大学学报;2007年S2期
9 李锰,朱令人,龙海英;不同类型地貌的各向异性分形与多重分形特征研究[J];地球学报;2003年03期
10 毛士艺,李少洪,黄永红,陈远知;机载PD雷达DBS实时成像研究[J];电子学报;2000年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘宇;机载合成孔径雷达实时信号处理及实时存储技术的研究与实现[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2003年
2 郑明洁;合成孔径雷达动目标检测和成像研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2003年
3 陶鹍;干涉合成孔径雷达数据处理及仿真研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2003年
4 王睿;星载合成孔径雷达系统设计与模拟软件研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2003年
5 王爱明;海洋舰船尾迹合成孔径雷达成像仿真研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2003年
6 武昕伟;SAR自聚焦技术及相干斑抑制算法研究[D];南京航空航天大学;2002年
7 岳海霞;合成孔径雷达回波信号模拟研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2005年
8 危嵩;机载合成孔径雷达动目标检测与成像研究[D];华中科技大学;2005年
9 王秋生;星载干涉SAR图像处理技术研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2004年
10 张祥坤;高分辨率圆迹合成孔径雷达成像机理及方法研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2007年
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1 康雪艳;机载合成孔径雷达成像和自动聚焦算法研究[D];西北大学;2001年
2 康晓清;基于MPD方法的山脉地形生成研究[D];西北工业大学;2003年
3 吕辉;星载合成孔径雷达原始回波数据模拟研究[D];电子科技大学;2005年
4 郭丁;星载合成孔径雷达目标信号模拟技术的初步研究[D];电子科技大学;2006年
5 杨加;机载双基地SAR系统仿真及CS成像算法研究[D];电子科技大学;2006年
6 张璐;条带测绘机载双基地SAR仿真研究[D];电子科技大学;2006年
7 刘银中;机载SAR实测数据多普勒参数估计与成像算法研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
8 李冉;机载双基地SAR成像算法仿真与实现[D];电子科技大学;2007年
9 苏宇;星载SAR原始回波信号并行模拟[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2007年
10 张利军;雷达成像的电磁仿真研究[D];西安电子科技大学;2008年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 刘志超;机载/弹载SAR成像研究及仿真软件设计[D];电子科技大学;2013年
2 陆逸;双基地SAR回波模拟算法研究[D];电子科技大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘国庆;黄顺吉;;星载合成孔径雷达多普勒参数的估计[J];电子科技大学学报;1993年05期
2 赵志钦,王建国,黄顺吉;合成孔径雷达的点目标模拟研究[J];电子科技大学学报;1999年05期
3 汤志伟,赵志钦,黄顺吉;SAR原始数据的模拟研究[J];电子科技大学学报;2000年01期
4 李凌杰,王建国,黄顺吉;基于真实反射场景的SAR原始回波数据模拟[J];电子科技大学学报;1996年06期
5 李武皋,茅于海;一种新的MEM快速算法[J];电子学报;1989年04期
6 李春升,李景文,周荫清;星载合成孔径雷达成像处理[J];电子学报;1991年01期
7 黄岩,李春升,陈杰,周荫清;高分辨星载SAR改进Chirp Scaling成像算法[J];电子学报;2000年03期
8 陈杰,周荫清,李春升;星载SAR自然地面场景仿真方法研究[J];电子学报;2001年09期
9 刘光炎,黄顺吉;斜视SAR成像处理中多普勒频率的新应用[J];电子学报;2003年06期
10 黄永红,毛士艺;星载合成孔径雷达多普勒参数估计[J];电子学报;1994年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 雷万明;分布式卫星SAR系统侧视阵列处理成像研究[D];电子科技大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 姚刚;合成孔径雷达成像处理技术研究[D];电子科技大学;2001年
2 吕波;合成孔径雷达R-D成像算法研究[D];南京航空航天大学;2002年
【相似文献】
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1 郑同良;对空间合成孔径雷达的干扰[J];航天电子对抗;2001年01期
2 侯彪,刘芳,焦李成;基于小波变换的高分辨SAR港口目标自动分割[J];红外与毫米波学报;2002年05期
3 田锦昌,宋小全,孙鹏举;对抗合成孔径雷达侦察方法的初步分析[J];舰船电子对抗;2002年06期
4 陈强,孙文峰,江晶;用于地面坡度测量的极化SAR方位角近似估计方法[J];空军雷达学院学报;2005年03期
5 陈广东,朱兆达,朱岱寅;分数傅立叶变换用于抑制SAR杂波背景检测慢速动目标[J];航空学报;2005年06期
6 矫伟;梁兴东;丁赤飚;;基于内定标信号的合成孔径雷达系统幅相误差的提取和校正[J];电子与信息学报;2005年12期
7 王超;陈曦;张红;;一种基于退化模型的高分辨率SAR去噪算法[J];遥感学报;2006年01期
8 张红蕾;宋建社;张宪伟;;基于二维模糊熵的GA在SAR图像分割中的应用[J];计算机工程;2007年05期
9 周智敏;金添;宋千;常文革;孙晓坤;杨延光;;超宽带SAR探雷试验系统[J];电子与信息学报;2007年08期
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1 逯贵祯;王玲;;合成孔径雷达图像识别的马尔科夫随机场方法研究[A];图像图形技术研究与应用2009——第四届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2009年
2 白霞;孙进平;毛士艺;;双基地合成孔径雷达的Chirp z变换成像算法[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
3 时慧;左永锋;何攀峰;;大调制带宽线性调频信号频响补偿技术研究[A];2010全国虚拟仪器大会暨MCMI2010’会议论文集[C];2010年
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5 李和平;;基于ARM的固态记录器控制模块的设计[A];第三届全国嵌入式技术和信息处理联合学术会议论文集[C];2009年
6 张陆元;袁运能;张亚萌;李东斌;;距离徙动高次项对LFMCW SAR成像影响研究[A];第八届全国信号与信息处理联合学术会议论文集[C];2009年
7 汪伟;李磊;张智慧;;有源相控双极化波导缝隙天线阵[A];2009年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2009年
8 王隽;杨劲松;黄韦艮;王贺;陈鹏;;多视处理对SAR船只探测的影响[A];第二届微波遥感技术研讨会摘要全集[C];2006年
9 王迪;雷武虎;杨越;;SAR欺骗干扰与散射波干扰信号生成[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
10 叶伟;贾鑫;刘树贤;;编码调频斜率合成孔径雷达信号抗干扰仿真[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
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1 许伟武;一磅重纳米合成孔径雷达问世[N];中国航空报;2006年
2 徐英淑;以先进的雷达开拓遥感应用市场[N];中国航天报;2010年
3 记者 陈敬农 通讯员 汪杰;直升机载装合成孔径雷达获成功[N];科技日报;2003年
4 士元;“X卫星”多视角观测转眼不转身[N];大众科技报;2007年
5 许伟武;诺·格公司演示世界首部合成孔径激光雷达[N];中国航空报;2006年
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7 韩辛;遥感监测海上溢油[N];中国石油报;2007年
8 士元;2009年德国5颗雷达成像侦察卫星天上相聚[N];大众科技报;2007年
9 庞之浩;SAR—X:德探测卫星全球测高[N];中国国防报;2007年
10 许伟武;军用航空通信革命性变革——雷达通信[N];中国航空报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陆立明;星载合成孔径雷达目标检测技术研究[D];国防科学技术大学;2004年
2 王力宝;多输入多输出合成孔径雷达关键技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
3 郭微光;机载超宽带合成孔径雷达运动补偿技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2003年
4 孙建;SAR影像的海浪信息反演[D];中国海洋大学;2005年
5 于秋则;合成孔径雷达(SAR)图像匹配导航技术研究[D];华中科技大学;2004年
6 危嵩;机载合成孔径雷达动目标检测与成像研究[D];华中科技大学;2005年
7 杨科;旋转式合成孔径雷达三维成像方法研究[D];西安电子科技大学;2014年
8 孙斌;基于CT成像的合成孔径雷达向量熵成像研究[D];浙江大学;2004年
9 傅斌;SAR浅海水下地形探测[D];中国海洋大学;2005年
10 董骞;基于软件无线电的SAR数字接收机研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 姚刚;合成孔径雷达成像处理技术研究[D];电子科技大学;2001年
2 胡笑斌;SAR图像目标识别中几个问题的研究[D];合肥工业大学;2005年
3 周峰;机载合成孔径雷达基于数据的运动误差分析及补偿研究[D];西安电子科技大学;2005年
4 叶映宇;合成孔径雷达干扰方法的研究[D];电子科技大学;2005年
5 裘金飞;合成孔径雷达(SAR)成像技术研究[D];南京理工大学;2005年
6 姜凤山;合成孔径雷达高速数据记录器研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2004年
7 许一力;合成孔径雷达系统设计的可靠性技术研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2005年
8 史勤峰;Beamlet及其在SAR图像边缘检测中的应用[D];西北工业大学;2006年
9 田旭文;合成孔径雷达超分辨率成像算法研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2002年
10 缪建峰;合成孔径雷达运动目标检测与成像方法的研究[D];合肥工业大学;2003年
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