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SAR转动目标检测与参数估计方法研究

罗一淳  
【摘要】:SAR成像因为其全天时、全天候、高分辨率的特质,无论是在军事还是民用上面都得到了广泛的应用。SAR动目标检测作为SAR的重要应用分支,在军事尤其是战场运动目标侦察与监视方面起着关键作用。传统的SAR-GMTI技术对于转动这类微动目标检测存在着很多缺陷,而目标转动往往又包含着对SAR图像解译非常有利的信息,如雷达天线转动,直升机旋翼转动等对我方识别目标类别有极大的辅助作用。本文主要针对SAR转动目标检测和参数估计方面的相关问题展开研究。本文主要的研究内容有:(1)建立了单、双通道系统下,转动目标SAR回波模型,根据目标转动对回波起正弦调制作用的特性,结合成对回波原理,分析了不同转动参数情况下,目标在SAR图像中的典型特征,为转动目标在SAR图像中的解译提供了参考依据。(2)针对单通道SAR系统下,转动目标检测困难的情况,提出了一种基于Chirplet分解的转动目标检测方法,利用目标转动在时频域的特征,实现了转动目标与静止目标的分离及检测。利用分离出的转动目标回波信号,根据其回波信号特点提出了可行的参数估计方法,对目标转动参数进行估计。(3)针对双通道SAR系统,将DPCA方法应用于转动目标检测,通过杂波对消,实现了低信噪比下的转动目标检测。并根据其回波脉压后方位向幅值信号的正弦调制特性,结合回波信号分析,给出了幅值信号特征与目标转动参数的转化关系,实现了对目标转动参数的估计。本文针对转动这一特殊的微动形式,分别研究了其在单、双通道系统下的检测与参数估计的具体方法,并探讨了方法的检测性能、估计精度等问题,具有一定的理论和参考价值。


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