FMCW SAR成像與動目標檢測方法.pdf

1、調(diào)頻連續(xù)波(Frequency Modulated Continuous Wave, FMCW)合成孔徑雷達(SyntheticAperture Radar, SAR)不僅具有全天時、全天候和高分辨率等優(yōu)點，而且具有重量輕、體積小、造價低和功耗低等特點，因此，F(xiàn)MCW SAR適裝于多種探測平臺上，甚至是小型無人機平臺，它在戰(zhàn)場偵查等軍事應用和資源遙感等民用中都具有重要的應用前景。同時，F(xiàn)MCW SAR系統(tǒng)通常采用連續(xù)發(fā)射信號和Dechi

2、rp接收體制，平臺的運動不能忽略，傳統(tǒng)脈沖式SAR體制中的“停-走-?！奔僭O不再成立，其回波形式更為復雜，需要對FMCW SAR回波信號進行分析，研究相應的FMCW SAR成像和動目標檢測算法。因此，F(xiàn)MCW SAR成像與運動檢測方法研究是目前雷達信號處理的研究熱點和難點，該方向研究具有重要的理論意義和應用價值。
　　本文首先建立FMCW SAR回波信號模型，研究了斜視模式下的FMCW SAR成像算法。其次，建立FMCW SAR動

3、目標檢測的回波模型，論述了FMCW SAR動目標檢測方法。然后，考慮到廣域運動目標顯示（Ground Moving Target Indication， GMTI）具有觀測區(qū)域廣、重訪率高且對分辨率要求不高等特點，可以完成對觀測場景的快速監(jiān)視與偵查，是目前地面目標檢測技術的研究重點，因此，本文對 FMCW SAR體制下廣域 GMTI處理算法進行深入研究。最后，本文通過仿真實驗數(shù)據(jù)處理對相關的FMCW SAR成像與廣域GMTI方法進行了驗

4、證，主要工作總結(jié)如下：
　　(1)首先建立FMCWSAR的回波模型，詳細分析了FMCW SAR的信號特點和雷達工作原理，并闡述了FMCW SAR與脈沖式SAR的差別；然后，分析斜視下FMCW SAR的信號特性，提出一種有效的斜視FMCW SAR成像算法；最后，利用仿真實驗驗證了該算法的有效性。
　　(2)建立FMCW SAR動目標檢測的回波模型，對動目標信號進行分析，結(jié)合多普勒頻移補償和DPCA技術等對動目標進行檢測和粗成像

5、，將動目標信息進行提取，并反變換到其原始數(shù)據(jù)，進行二次成像聚焦處理，通過基于多普勒頻移補償、方位去斜、模糊數(shù)估計和Keystone變換等聯(lián)合處理方法，獲取聚焦良好的動目標成像結(jié)果。并通過仿真實驗驗證了該動目標檢測與成像方法的有效性。
　　(3)首先建立FMCW廣域GMTI動目標信號模型，深入地分析FMCW-DBS成像原理及成像條件。其次，利用DBS成像技術獲得各波位的目標成像結(jié)果，并對各波位子圖像進行基于快速相關法的圖像拼接和坐標