復雜軌跡合成孔徑雷達(Complex Trajectory Synthetic Aperture Radar,CTSAR)可以適應雷達平臺各個方向的運動,在導航、搜索等領(lǐng)域有著巨大應用前景。由于復雜軌跡的不確定性,導致SAR成像處理時要對雷達平臺各個方向的運動進行補償,成像算法運算復雜,實時處理時較為困難。本文針對復雜軌跡SAR實時信號處理的應用需求,分析了現(xiàn)有復雜軌跡SAR成像算法,提出重頻自適應方法以消除雷達平臺沿航跡方向速度變化導致的非均勻采樣,并結(jié)合PFA算法給出成像步驟。圍繞成像算法設(shè)計了信號處理機系統(tǒng),實現(xiàn)算法的實時處理并進行實際場景成像實驗。主要研究內(nèi)容如下:1、基于復雜軌跡SAR成像建立了幾何結(jié)構(gòu),推導出回波模型并分析回波特性。提出重頻自適應方法,推導了重頻自適應后的回波模型并對回波的多普勒特性進行分析。將重頻自適應方法與PFA算法進行結(jié)合,給出成像步驟并通過仿真進行驗證。2、針對復雜軌跡SAR成像數(shù)據(jù)量大且運算復雜的特點,以FPGA+DSP為計算核心設(shè)計了基于VPX架構(gòu)的信號處理機系統(tǒng)。統(tǒng)計了算法的運算量大小,以算法的運算量選擇了FPGA和DSP的具體型號,以算法對內(nèi)...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1美國UAV-SAR及其成像效果

第一章緒論3全天候高精度定位。通過卡爾曼濾波方法融合GPS定位數(shù)據(jù)和慣性導航系統(tǒng)數(shù)據(jù)，以消除慣性導航系統(tǒng)的累計誤差，提升了雷達平臺運動偏差的測量精度。由于測量精度有限只依靠測量運動誤差進行運動補償，往往會殘留相位誤差無法矯正。針對復雜軌跡SAR成像，通常結(jié)合測量運動誤差和回波數(shù)據(jù)....

圖1-2國內(nèi)機載SAR成像結(jié)果

電子科技大學碩士學位論文4圖1-2國內(nèi)機載SAR成像結(jié)果1.2.2SAR成像處理系統(tǒng)早期雷達信號通過傅里葉光學原理進行數(shù)字信號處理。進入21世紀以來半導體集成技術(shù)的取得了突飛猛進的進步，最先進的半導體工藝水平已經(jīng)發(fā)展到5nm水平，使得通過計算芯片進行SAR信號處理成為了現(xiàn)實。信號....

圖2-3速度曲線

電子科技大學碩士學位論文10陀螺儀和加速度計分別測得的載體角速度和加速度信息并送到導航計算機進行預處理，然后運用卡爾曼濾波技術(shù)將SINS和GPS的信息融合起來，提高導航系統(tǒng)的精度，并得到載體飛行過程中的航向角α、俯仰角θ和滾動角γ等。信號處理機獲得雷達平臺高精度的位置信息后，控制....

圖2-4采樣間隔分布

電子科技大學碩士學位論文10陀螺儀和加速度計分別測得的載體角速度和加速度信息并送到導航計算機進行預處理，然后運用卡爾曼濾波技術(shù)將SINS和GPS的信息融合起來，提高導航系統(tǒng)的精度，并得到載體飛行過程中的航向角α、俯仰角θ和滾動角γ等。信號處理機獲得雷達平臺高精度的位置信息后，控制....

本文編號：3910627