毫米波雷達(dá)近程平面掃描散射成像算法研究.pdf

1、步進(jìn)頻率（Stepped-Frequency，SF）脈沖信號(hào)是一種頻率以步進(jìn)方式變化的超寬帶雷達(dá)信號(hào)，被廣泛應(yīng)用于雷達(dá)成像、目標(biāo)識(shí)別等領(lǐng)域。本文對(duì)毫米波步進(jìn)頻率脈沖雷達(dá)近程平面掃描成像算法進(jìn)行了研究。
　　本文首先對(duì)雷達(dá)散射成像的基本原理進(jìn)行了介紹。闡述了合成孔徑雷達(dá)成像原理，詳細(xì)推導(dǎo)了合成孔徑條件下的雷達(dá)分辨率;討論了雷達(dá)散射截面(Radar Cross Section，RCS)散射中心的分布及RCS成像的實(shí)質(zhì)，并介紹了步進(jìn)頻率

2、脈沖信號(hào)等寬帶高距離分辨技術(shù)。其次，研究了雷達(dá)近程一維距離像、二維冠狀面及橫斷面像、三維立體像的成像算法。其中，著重分析了提高一維距離像顯示分辨率的補(bǔ)零法、二維橫斷面成像及三維立體成像中的Stolt插值算法;對(duì)Stolt插值中的截?cái)鄐inc插值算法和細(xì)胞元插值算法進(jìn)行了對(duì)比，并指出每種算法的適用場(chǎng)合。再次，針對(duì)基于Stolt插值的二維橫斷面及三維立體成像算法計(jì)算復(fù)雜度高的缺點(diǎn)，研究了基于非標(biāo)準(zhǔn)傅里葉變換快速算法(Non-Uniform

3、Fast Fourier Transform，NUFFT)的成像算法。根據(jù)參考數(shù)據(jù)模型的不同，對(duì)基于NUFFT的二維橫斷面成像及三維立體成像進(jìn)行了改進(jìn)，此外，分析了NUFFT算法的時(shí)間復(fù)雜度，并將其與傳統(tǒng)Stolt插值算法進(jìn)行了比較。最后，針對(duì)雷達(dá)采樣數(shù)據(jù)丟失或不能以Nyquist速率進(jìn)行采樣的情況，采用壓縮感知技術(shù)以解決該問(wèn)題。在壓縮感知稀疏場(chǎng)景近程成像過(guò)程中，采用兩種降采樣方案進(jìn)行隨機(jī)頻率近程成像，并將它們的成像效果與傳統(tǒng)方法作了詳