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干涉合成孔径雷达高度计与压缩感知技术研究

陈伟志  
【摘要】: 合成孔径雷达工作在微波波段,能全天候、全天时地进行高分辨率成像探测工作,无论是在军事上还是在民用上,它都具有十分重要的作用。本文首先介绍了合成孔径雷达的成像原理与成像算法,并结合了天线相位中心偏置技术与沿航迹干涉技术对地面运动目标检测作了简要的研究。 本文还对星载海洋雷达高度计进行了深入地研究。星载海洋雷达高度计能够全天候、全天时地监测海洋,它所提供的海平面高度、海洋有效波高及海洋后向散射系数使其成为研究海洋环境动力学及各类海底构造划分的最有效的传感器。本文主要针对传统雷达高度计只能对星下点的海面测高,将垂直航迹干涉合成孔径雷达技术应用到海洋高度测量中,提出了新型海洋宽幅雷达高度计的研究方案,使它在具有测量精度高的同时还具有宽刈幅观测的优点。 最后,针对传统体制雷达必须满足奈奎斯特采样定理进行高速采样这一约束问题,本文详细分析了基于压缩感知理论的低速采样雷达成像技术。压缩感知雷达是压缩感知技术与传统雷达相结合的新体制雷达,其使命与现行体制的雷达是重合的,既可用于目标探测,亦可完成目标成像。它利用信号的低秩特性,使其以远低于奈奎斯特采样率的速率对信号进行非自适应采样,降低了硬件需求。因此可以把它看作是现有雷达的升级和补充,而且有助于解决雷达在功耗、体积、重量、可靠性及成本等方面所要面临的工程化问题。


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