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1、工學(xué)碩士學(xué)位論文基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的機(jī)載SAR成像算法研究張璘哈爾濱工業(yè)大學(xué)2007年7月國(guó)內(nèi)圖書(shū)分類號(hào)：TN958.2國(guó)際圖書(shū)分類號(hào)：621.39工學(xué)碩士學(xué)位論文基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的機(jī)載SAR成像算法研究碩士研究生：張璘導(dǎo)師：姜義成教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：信息與通信工程所在單位：電子與信息技術(shù)研究院答辯日期：2007年7月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TN958.2U.D.C.:621.39DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringRESEARCHONAIRBORNESARIM
2、AGINGALGORITHMBASEDONMEASUREDDATACandidate：ZhangLinSupervisor：Prof.JiangYichengAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：InformationandCommunicationEngineeringAffiliation：SchoolofElectronicsandInformationTechnologyDateofDefence：July,2007Degree-Conferring-Institution：Har
3、binInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要合成孔徑雷達(dá)（SAR）成像可以獲取高分辨率圖像，它提高了雷達(dá)的信息獲取能力和信息感知能力，目前機(jī)載SAR已經(jīng)成為獲取地面圖像的一種較為常用手段。本文主要依據(jù)實(shí)驗(yàn)室兩套機(jī)載SAR實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行成像算法的研究與實(shí)現(xiàn)，在對(duì)比各種算法成像效果的基礎(chǔ)上總結(jié)它們的適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)，具有現(xiàn)實(shí)意義。本文共分六章，首先回顧了機(jī)載合成孔徑雷達(dá)的一些基本問(wèn)題，介紹了合成孔徑雷達(dá)的基本原理、距離向和方位向分辨率、距離徙動(dòng)、聚焦深度、駐定相位原理等理論基礎(chǔ)。然后從傳統(tǒng)RD算法入手分析成像機(jī)理并進(jìn)行點(diǎn)目標(biāo)仿
4、真，實(shí)現(xiàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)成像；繼而深入研究標(biāo)準(zhǔn)CS算法、非線性CS算法、RMA算法、多視算法以及目前較為前沿的超分辨算法，完成實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)成像。從成像過(guò)程來(lái)看，在正側(cè)視的情況下，距離徙動(dòng)很小，各種成像算法都能夠得到高質(zhì)量的目標(biāo)二維像；在斜視角不大的情況下，包含二次距離壓縮的RD算法仍然具有較好的性能，但是需要內(nèi)插，增大了運(yùn)算量；在大斜視角的情況下，RD算法可能無(wú)法成像，理想的波數(shù)域算法具有理論上最佳的性能，但是對(duì)頻域插值精度要求高，使得運(yùn)算量十分巨大，成像質(zhì)量應(yīng)以非線性CS算法最佳，RMA成像效果和標(biāo)準(zhǔn)CS算法成像效果相近。雖然兩套數(shù)據(jù)都屬于正側(cè)視場(chǎng)景成像，但是在飛行過(guò)
5、程中，載機(jī)不可避免的要受到各種擾動(dòng)影響，帶來(lái)的運(yùn)動(dòng)誤差導(dǎo)致成像質(zhì)量下降。為了方位向更好的聚焦，本文在研究了各種相位誤差對(duì)點(diǎn)目標(biāo)脈沖響應(yīng)的影響后，分別對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)采用頻譜能量均衡法和子孔徑相關(guān)法來(lái)進(jìn)行多普勒中心頻率和調(diào)頻率的估值，并根據(jù)得到的多普勒參數(shù)計(jì)算出載機(jī)的速度和雷達(dá)天線相位中心斜視角，從而補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)相位誤差。最后本文提出了圖像質(zhì)量評(píng)估指標(biāo)，從多個(gè)方面分析各種算法的成像質(zhì)量，并依據(jù)評(píng)估指標(biāo)得出結(jié)論。本文對(duì)這兩套實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了系統(tǒng)的成像算法研究，在大規(guī)模成像應(yīng)用中積累了相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞機(jī)載合成孔徑雷達(dá)；成像算法；圖像質(zhì)量評(píng)估指標(biāo)；超分辨算法-1-哈爾濱工業(yè)大學(xué)
6、工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractSyntheticapertureradar(SAR)enhancesradar’sinformationacquisitioncapabilityandinformationawarenessabilitybyobtaininghighresolutionimages.Now,airborneSARhasalreadybecomeacommonmethodforacquiringgroundimages.Inthispaper,imagingformationalgorithmhasbeenresearchedandimpl
7、ementedviatwosetsofairborneSARdatainlaboratory.Theirapplicationconditionsandadvantageshavebeensummarizedbasedonthecomparisonofeveryalgorithmeffect.Itisofrealisticsignificance.Thispaperisdividedintosixchapters.Firstly,wegooverthebasictheoryofairborneSAR,includingtheprincipleofSAR,ra
8、ngeandazimuthresolution,ra
