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《典型背景目標(biāo)sar圖像仿真》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、中圖分類號(hào)：TN873論文編號(hào)：102870416-8086學(xué)科分類號(hào)：081002碩士學(xué)位論文典型背景目標(biāo)SAR圖像仿真研究生姓名韋小杰學(xué)科、專業(yè)信號(hào)與信息處理研究方向信號(hào)獲取與處理指導(dǎo)教師夏偉杰副教授南京航空航天大學(xué)研究生院電子信息工程學(xué)院二О一五年十二月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofElectronicandInformationEngineeringSARImageSimulationontypicalBackgroundsandTargetsAThesisinSig
2、nalandInformationProcessingbyWeiXiaojieAdvisedbyAssociateProf.XiaWeiJieSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2015承諾書本人聲明所呈交的碩士學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得南京航空航天大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。本人授權(quán)南京航空航天大學(xué)可以
3、將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本承諾書）作者簽名：日期：南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要合成孔徑雷達(dá)(SyntheticApertureRadar,SAR)以其高分辨率和全天時(shí)、全天候等優(yōu)點(diǎn)在軍事和民用方面應(yīng)用廣泛，成為雷達(dá)領(lǐng)域二戰(zhàn)以來最突出的進(jìn)展之一。目標(biāo)識(shí)別是SAR圖像在軍事領(lǐng)域重要應(yīng)用之一，而研究目標(biāo)識(shí)別需要收集大量不同角度下目標(biāo)SAR圖像，通過SAR圖像仿真獲得不同入射角下目標(biāo)SAR圖像，能夠反映目標(biāo)基本信息，且獲取時(shí)間快、處理簡(jiǎn)單，是目標(biāo)識(shí)別的基礎(chǔ)。本文主要開發(fā)了一套基于射線
4、跟蹤法的SAR圖像仿真軟件，對(duì)典型背景目標(biāo)進(jìn)行SAR圖像仿真，并評(píng)估了該仿真SAR圖像精確性，主要工作如下：(1)研究了高頻電磁散射計(jì)算理論，開發(fā)了一套基于射線跟蹤法(ShootingandBouncingRays,SBR)的SAR圖像仿真軟件，并仿真得到典型背景目標(biāo)SAR圖像。該SAR圖像仿真軟件輸入信號(hào)為目標(biāo)場(chǎng)景三維模型，輸出為仿真SAR圖像。該軟件采用物理光學(xué)法(PhysicalOptics,PO)和幾何光學(xué)法(GeometricalOptics,GO)混合的方法來求解目標(biāo)散射場(chǎng)，能夠有效計(jì)算多次散射；同時(shí)結(jié)合等效電磁流法，能夠有效計(jì)算棱邊散射場(chǎng)，具有較高的精確性。(2)提出了一
5、種基于射線跟蹤的斑點(diǎn)噪聲仿真方法，并推導(dǎo)出粗糙面表面參數(shù)和其SAR圖像斑點(diǎn)噪聲之間的關(guān)系式。本文根據(jù)目標(biāo)粗糙表面參數(shù)，通過蒙特卡洛(MonteCarlo)法仿真目標(biāo)粗糙表面，將其高度采樣作為隨機(jī)位移添加到射線跟蹤時(shí)入射射線與目標(biāo)表面相交處，來模擬目標(biāo)粗糙表面，采樣間隔為射線管間隔，再通過高頻電磁散射計(jì)算，即可得到具有斑點(diǎn)噪聲的仿真SAR圖像。該斑點(diǎn)噪聲仿真方法揭示了SAR圖像中斑點(diǎn)噪聲產(chǎn)生的根本原因，具有很高的精確性。(3)研究了建筑物反演理論，并根據(jù)該理論將仿真SAR圖像反演得到三維模型。通過反演得到的三維模型與SAR圖像仿真所用建筑物三維模型相比較，評(píng)估本文開發(fā)的SAR圖像仿真軟件
6、精確性。這種評(píng)估方法能夠排除建模精度帶來的誤差，僅考慮該SAR圖像仿真軟件的精確性。(4)選取一些典型軍事目標(biāo)如坦克與粗糙面、港口與海面、機(jī)場(chǎng)與跑道、航母與海面等仿真SAR圖像進(jìn)行分析。對(duì)于坦克與粗糙面，本文將其與MSTAR數(shù)據(jù)庫(kù)中相同入射角下真實(shí)坦克SAR圖像進(jìn)行比較，定性和定量分析了該仿真SAR圖像精確性，得到了較好的結(jié)果。對(duì)于港口與海面、機(jī)場(chǎng)與跑道、航母與海面仿真SAR圖像，由于很難找到相同場(chǎng)景下真實(shí)SAR圖像，本文僅對(duì)其進(jìn)行定性分析，重點(diǎn)考查該仿真SAR圖像是否具有目標(biāo)識(shí)別所需特征。評(píng)估結(jié)果表明，本文仿真SAR圖像均能很好的反映目標(biāo)結(jié)構(gòu)特征，能夠作為SAR圖像目標(biāo)識(shí)別數(shù)據(jù)庫(kù)。關(guān)
7、鍵詞：射線跟蹤法，物理光學(xué)法，幾何光學(xué)法，等效電磁流法，蒙特卡洛法，建筑物反演i南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTAsoneofthemostoutstandinginventionsinthefieldofradars,SyntheticApertureRadar(SAR)iswidelyusedinmilitaryandcivilfieldbecauseoftheadvantageofworkingalltimeandallwea
