高分辨雷达精细成像方法研究
发布时间：2023-10-31 19:14
近年来,全球安全形势日趋恶劣,传统安检手段在该形势下有些力不从心。高分辨雷达凭借其安全、隐蔽、可靠的成像探测能力成为了安检领域的新手段、新趋势。特别是高分辨雷达的精细成像技术,利用大转角、多视角等方式获取具有目标丰富细节的精细图像,可大大降低后期图像解译难度,更适用于安检成像应用。但现有高分辨雷达精细成像系统造价昂贵、成像模式单一、检测目标数量有限,难以满足高通量人员密集区域快速安检筛查需求。基于此,本文针对高分辨雷达精细成像问题,分别从节省雷达资源开销、提升成像算法实时性及非合作成像模式等方面开展了研究,主要工作及贡献包括以下几个方面:1.针对电子扫描雷达精细成像系统天线资源开销庞大的问题,开展了十字交叉阵列的高分辨精细成像方法研究,设计了十字交叉阵列雷达成像系统模式,利用相互垂直的接收、发送线形阵列构建实孔径获取目标二维散射信息。同时,基于雷达系统成像几何模型提出了波数域快速成像算法及波数域近似误差矫正算法。前者利用波数域近似关系从距离公式中移除径向距离项,再利用二维快速逆傅里叶变换(Two-Dimensional Inverse Fast Fourier Transform,2D...
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 高分辨雷达精细成像系统及工作模式研究现状
1.2.2 高分辨雷达精细成像算法研究现状
1.2.3 非合作式高分辨雷达精细成像方法研究现状
1.3 论文的主要内容和章节安排
第二章 十字交叉阵列雷达的高分辨精细成像方法研究
2.1 引言
2.2 雷达系统及信号模型
2.2.1 雷达系统及采样模式
2.2.2 信号回波模型
2.3 十字交叉阵列雷达成像算法研究
2.3.1 波数域快速成像算法
2.3.2 算法误差分析与矫正
2.3.3 分辨率分析
2.4 实验验证与分析
2.4.1 点目标仿真实验与分析
2.4.2 面目标仿真实验与分析
2.5 本章小结
第三章 基于场景分割的多目标CSAR精细成像方法研究
3.1 引言
3.2 成像模式及信号模型
3.2.1 成像几何模型
3.2.2 信号回波模型
3.2.3 系统采样率分析
3.3 高分辨雷达场景分割方法
3.3.1 基于雷达回波的目标检测与定位
3.3.2 场景分割与坐标系转换
3.4 基于场景分割的波数域成像算法
3.4.1 算法理论与推导
3.4.2 分辨率分析
3.4.3 实验验证与分析
3.5 基于场景分割的子场景E-PFA算法
3.5.1 算法理论及推导
3.5.2 算法误差分析
3.5.3 实验验证与分析
3.6 本章小结
第四章 运动人体目标SAR精细成像系统模型设计
4.1 引言
4.2 人体运动及SAR回波模型
4.2.1 人体运动模型
4.2.2 运动人体回波模型
4.2.3 运动目标SAR采样率分析
4.3 运动人体目标SAR精细成像系统参数
4.3.1 基于BP算法的动目标SAR成像响应
4.3.2 运动人体目标SAR成像系统参数设计
4.4 运动人体目标SAR成像主多普勒频移粗矫正
4.5 实验验证与分析
4.5.1 基于BP算法的动目标成像响应实验
4.5.2 运动人体SAR成像响应与系统参数实验分析
4.5.3 运动人体主多普勒频移矫正实验
4.6 本章小结
第五章 运动人体目标SAR精细成像算法研究
5.1 引言
5.2 运动人体目标回波相位分析
5.3 运动人体目标精细成像算法
5.3.1 运动人体目标波数域成像原理
5.3.2 相位误差补偿原理
5.3.3 基于FrFT的人体运动目标补偿相位估计
5.4 实验验证与分析
5.4.1 仿真实验验证与分析
5.4.2 实测实验验证与分析
5.5 本章小结
第六章 全文总结与展望
6.1 全文工作总结
6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果
本文编号：3859319
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 高分辨雷达精细成像系统及工作模式研究现状
1.2.2 高分辨雷达精细成像算法研究现状
1.2.3 非合作式高分辨雷达精细成像方法研究现状
1.3 论文的主要内容和章节安排
第二章 十字交叉阵列雷达的高分辨精细成像方法研究
2.1 引言
2.2 雷达系统及信号模型
2.2.1 雷达系统及采样模式
2.2.2 信号回波模型
2.3 十字交叉阵列雷达成像算法研究
2.3.1 波数域快速成像算法
2.3.2 算法误差分析与矫正
2.3.3 分辨率分析
2.4 实验验证与分析
2.4.1 点目标仿真实验与分析
2.4.2 面目标仿真实验与分析
2.5 本章小结
第三章 基于场景分割的多目标CSAR精细成像方法研究
3.1 引言
3.2 成像模式及信号模型
3.2.1 成像几何模型
3.2.2 信号回波模型
3.2.3 系统采样率分析
3.3 高分辨雷达场景分割方法
3.3.1 基于雷达回波的目标检测与定位
3.3.2 场景分割与坐标系转换
3.4 基于场景分割的波数域成像算法
3.4.1 算法理论与推导
3.4.2 分辨率分析
3.4.3 实验验证与分析
3.5 基于场景分割的子场景E-PFA算法
3.5.1 算法理论及推导
3.5.2 算法误差分析
3.5.3 实验验证与分析
3.6 本章小结
第四章 运动人体目标SAR精细成像系统模型设计
4.1 引言
4.2 人体运动及SAR回波模型
4.2.1 人体运动模型
4.2.2 运动人体回波模型
4.2.3 运动目标SAR采样率分析
4.3 运动人体目标SAR精细成像系统参数
4.3.1 基于BP算法的动目标SAR成像响应
4.3.2 运动人体目标SAR成像系统参数设计
4.4 运动人体目标SAR成像主多普勒频移粗矫正
4.5 实验验证与分析
4.5.1 基于BP算法的动目标成像响应实验
4.5.2 运动人体SAR成像响应与系统参数实验分析
4.5.3 运动人体主多普勒频移矫正实验
4.6 本章小结
第五章 运动人体目标SAR精细成像算法研究
5.1 引言
5.2 运动人体目标回波相位分析
5.3 运动人体目标精细成像算法
5.3.1 运动人体目标波数域成像原理
5.3.2 相位误差补偿原理
5.3.3 基于FrFT的人体运动目标补偿相位估计
5.4 实验验证与分析
5.4.1 仿真实验验证与分析
5.4.2 实测实验验证与分析
5.5 本章小结
第六章 全文总结与展望
6.1 全文工作总结
6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果
本文编号：3859319
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/xxkjbs/3859319.html