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机载双通道SAR地面运动目标检测成像技术研究

杨贤林  
【摘要】:本论文对机载双通道SAR/DPCA地面运动目标显示和成像系统作了较为全面的研究,并涉及了SAR/STAP杂波抑制技术的相关理论。主要研究内容和相关结论包括: (1) 简单回顾了SAR对静止目标的成像和定位,雷达方程和目标雷达截面积;介绍了运动点目标的回波模型和多普勒频率特性;分析了目标速度对其SAR成像和定位的影响;并对运动目标回波数据预处理时方位向预滤波比的选择范围作了理论上的界定。 (2) 导出了特定天线配置方式下的机载双通道SAR/DPCA系统的回波模型,并在此基础上推导了图像域、数据时域和数据多普勒域DPCA杂波抑制算法,通过数据域与图像域DPCA算法的比较,得出数据多普勒域DPCA算法较为优良的结论。 (3) 简单介绍了CFAR处理,提出了以改善因子为核心参数的机载SAR/DPCA系统性能分析模型,介绍了DPCA条件,系统盲速和系统最小可检测速度。 (4) 提出了基于数据多普勒域SAR/DPCA杂波抑制算法的误差分析模型,研究了各种误差因素对系统改善因子的影响,最后得出结论:运动补偿和通道均衡系统的精度是决定系统改善因子的最重要因素。 (5) 针对通道自适应均衡的缺点,论文中提出了一种基于数字信号处理的通道盲均衡算法。该算法通过估计通道间随机幅度误差和随机相位误差的均值并加以补偿,改善了通道间的失衡状态,以很小的代价获得了良好的通道均衡的性能。 (6) 结合实际的SAR/DPCA系统参数,分析了系统盲速和IF,给出了系统可检测速度范围和系统最小可检测速度,并总结性的给出了数据多普勒域SAP/DPCA运动目标检测成像系统框图。 (7) 推导了二维距离多普勒数据域运动目标复图像信号模型,通过信号模型的分析,详细的描述了运动目标距离徙动规律;在无先验目标距离向速度和多普勒调频斜率的情况下,利用谱分析法估计运动目标的走动轨迹,并完成目标的距离走动校正;通过SWMF匹配滤波法检测目标方位向速度,比较了无先验的


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