基于UWB雷達傳感器的SAR成像應用研究.pdf

1、雷達圖像分辨率決定目標信息的精準性。合成孔徑雷達（Synthetic Aperture Radar，SAR）通過天線移動形成寬波束，實現(xiàn)了雷達圖像方位向的高分辨率。超寬帶（Ultra Wide Band，UWB）雷達傳感器因其信號具有超寬頻譜特性，具有強穿透力和距離向高分辨成像的優(yōu)勢。因此，將SAR成像技術與UWB雷達傳感器相結合的新型成像系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對場景目標的高分辨成像，在環(huán)境偵查和空間監(jiān)測等領域具有重要的研究價值。
　　本

2、文以實現(xiàn)基于UWB雷達傳感器的軌道SAR成像系統(tǒng)應用為主要研究內(nèi)容，從系統(tǒng)設計、成像方法、成像實驗3個關鍵問題展開，依據(jù)UWB雷達傳感器在不同時刻不同地點的一維回波信號分別進行了二維SAR和三維SAR成像的應用基礎研究工作，具體內(nèi)容概括如下：
　　1、針對UWB SAR成像系統(tǒng)設計，分析了脈沖式UWB雷達傳感器的基本結構，選取了基于軌道SAR的系統(tǒng)成像方案。比較了3種高斯型UWB脈沖信號的時頻特性，并研究了準喇叭和平面UWB天線的

3、基本結構和設計原則，確立了本文研究設備的選取依據(jù)。
　　2、針對UWB SAR成像方法，建立了基于UWB雷達傳感器的SAR回波信號模型。對于回波信號不理想的情況，分析了3種成像預處理方法。研究了適用于軌道SAR成像系統(tǒng)下的UWB SAR成像算法，并基于實測成像系統(tǒng)參數(shù)實現(xiàn)了二維UWB SAR點目標仿真實驗。
　　3、在半開放式微波實驗室環(huán)境中，本文開展了基于UWB雷達傳感器的軌道SAR成像系統(tǒng)實驗方案。首次采用了一對改進的定

4、向型UWB平面天線，通過實測數(shù)據(jù)驗證了該平面天線有效減輕了回波信號中的耦合噪聲。
　　4、在二維UWB SAR成像實驗中，本文通過將時域相關算法（Time Domain Correlation，TDC）和距離多普勒（Range Doppler，RD）算法應用于UWB雷達傳感器的實測信號，實現(xiàn)了對鋁制易拉罐目標厘米級聚焦效果的UWB SAR圖像。針對二維UWB SAR圖像中的高度維失真問題，采用了后向投影（Back Projec-t