多通道sar動(dòng)目標(biāo)檢測方法研究

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1、碩士學(xué)位論文多通道SAR動(dòng)目標(biāo)檢測方法研究RESEARCHONGROUNDMOVINGTARGETDETECTIONTECHNOLOGYINMULTICHANNELSARSYSTEM穆慧琳哈爾濱工業(yè)大學(xué)2016年6月國內(nèi)圖書分類號：TN929學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：621.39密級：公開工程碩士學(xué)位論文多通道SAR動(dòng)目標(biāo)檢測方法研究碩士研究生：穆慧琳導(dǎo)師：張?jiān)聘苯淌谏暾垖W(xué)位：工程碩士學(xué)科：電子與通信工程所在單位：電子與信息工程學(xué)院答辯日期：2016年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TN92

2、9U.D.C:621.39DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONGROUNDMOVINGTARGETDETECTIONTECHNOLOGYINMULTICHANNELSARSYSTEMCandidate：MuHuilinSupervisor：Prof.ZhangYunAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectronicsandCommunicationEngineeringAffiliat

3、ion：SchoolofElectronicsandInformationEngineeringDateofDefence：June,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文摘要合成孔徑雷達(dá)（SyntheticApertureRadar，SAR）對地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測（GroundMovingTargetIndication，GMTI）技術(shù)是近年來SAR領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)，基于SAR成像的巨大優(yōu)勢，SAR-GMTI在軍事和民用領(lǐng)

4、域中得到廣泛應(yīng)用。由于單通道SAR系統(tǒng)受物理?xiàng)l件限制在檢測性能方面具有局限性，使得近幾年多通道SAR動(dòng)目標(biāo)檢測技術(shù)得到快速發(fā)展，其具有巨大的研究空間和廣闊的發(fā)展前景?；诖?，本課題主要研究機(jī)載/星載雷達(dá)平臺(tái)下的多通道SAR動(dòng)目標(biāo)檢測方法，在建立多通道SAR對地觀測模型和動(dòng)目標(biāo)回波模型的基礎(chǔ)上，分別研究了基于偏置相位中心天線（DisplacedPhaseCenterAntenna，DPCA）技術(shù)、基于空時(shí)自適應(yīng)處理（Space-TimeAdaptiveProcessing，STAP）和基于壓縮感知（CompressiveSensing

5、，CS）理論的多通道動(dòng)目標(biāo)檢測方法，以期提高動(dòng)目標(biāo)檢測性能，尤其是慢速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測性能，進(jìn)一步解決多通道SAR系統(tǒng)數(shù)據(jù)量大的問題。本文具體研究工作如下：（1）針對多通道SAR-GMTI系統(tǒng)，建立對地觀測模型和動(dòng)目標(biāo)回波模型，從理論推導(dǎo)和仿真實(shí)驗(yàn)分析動(dòng)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)參數(shù)對SAR成像的影響；通過對地雜波的頻譜特性和統(tǒng)計(jì)模型的分析，說明動(dòng)目標(biāo)檢測技術(shù)的關(guān)鍵在于有效抑制雜波；（2）以雙通道SAR-GMTI系統(tǒng)為背景，研究基于DPCA技術(shù)的動(dòng)目標(biāo)檢測方法。從理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)仿真分析數(shù)據(jù)時(shí)域DPCA、數(shù)據(jù)多普勒域DPCA及圖像域DPCA的可行性，進(jìn)一

6、步討論算法的最小可檢測速度、最大可檢測速度、盲速、通道失衡問題，并分析在均勻雜波和非均勻雜波環(huán)境下算法的檢測性能；（3）以多通道SAR-GMTI系統(tǒng)為背景，研究多通道SAR的STAP處理方法。從理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)仿真分析數(shù)據(jù)時(shí)域STAP、數(shù)據(jù)多普勒域STAP及圖像域STAP的可行性，并分析在均勻雜波和非均勻雜波環(huán)境下算法的檢測性能，其對慢速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)和低信雜噪比（SignalClutterNoiseRatio，SCNR）目標(biāo)的檢測能力明顯優(yōu)于DPCA方法。結(jié)合長短基線的優(yōu)勢，提出基于圖像域STAP的非均勻陣列動(dòng)目標(biāo)檢測方法，實(shí)現(xiàn)在降低最小

7、可檢測速度的同時(shí)擴(kuò)大徑向速度最大無模糊區(qū)間，為進(jìn)一步提高檢測性能和對配準(zhǔn)誤差的適應(yīng)能力，對圖像域STAP算法進(jìn)行改進(jìn)，提出基于多像素聯(lián)合處理的圖像域STAP方法；（4）針對多通道動(dòng)目標(biāo)檢測方法數(shù)據(jù)量大的問題，研究基于壓縮感知理論的動(dòng)目標(biāo)檢測方法。以地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)空域稀疏特性為前提，建立多通道SAR稀疏回波模型和觀測矩陣，分析三種稀疏重構(gòu)算法。在此基礎(chǔ)上提出基于貝葉斯-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文壓縮感知（BayesianCompressiveSensing，BCS）的雙通道DPCA-BCS算法和多通道STAP-BCS算法，從理論

8、推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)仿真說明算法的可行性，實(shí)現(xiàn)稀疏采樣條件下的動(dòng)目標(biāo)檢測，并分析比較不同重構(gòu)算法和稀疏采樣模型的檢測性能。針對多通道STAP-BCS算法需要滿足DPCA條件問題，提出改進(jìn)算法，使算法對系統(tǒng)的適應(yīng)性更強(qiáng)，動(dòng)目標(biāo)檢測性能更佳。關(guān)鍵詞