本文關(guān)鍵詞：運(yùn)動(dòng)目標(biāo)微波關(guān)聯(lián)成像技術(shù)研究　出處：《國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2016年博士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：微波關(guān)聯(lián)成像技術(shù)作為光學(xué)關(guān)聯(lián)成像概念在微波領(lǐng)域的延伸,一經(jīng)提出便得到了廣泛地關(guān)注和研究。本文在充分剖析微波關(guān)聯(lián)成像雷達(dá)分辨率和成像質(zhì)量影響因素的基礎(chǔ)上,深入研究了運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的微波關(guān)聯(lián)成像技術(shù)。本文首先分析了微波關(guān)聯(lián)成像雷達(dá)的分辨性能。主要借助于相關(guān)函數(shù)和平均模糊函數(shù)對(duì)雷達(dá)分辨率的基本問(wèn)題進(jìn)行了研究。具體內(nèi)容包括:1)利用相關(guān)函數(shù)分析陣列信號(hào)的相關(guān)性對(duì)雷達(dá)分辨性能的影響;2)推導(dǎo)了基于一階相關(guān)函數(shù)的雷達(dá)空間模糊函數(shù);3)引入了平均模糊函數(shù)概念,推導(dǎo)了時(shí)延-多普勒平均模糊函數(shù)和空間平均模糊函數(shù);4)分析了信號(hào)波形、信號(hào)帶寬、陣列構(gòu)型、陣列孔徑以及觀測(cè)時(shí)間對(duì)雷達(dá)分辨率性能的影響,并通過(guò)數(shù)值仿真驗(yàn)證了相應(yīng)的結(jié)論。第三章對(duì)雷達(dá)關(guān)聯(lián)成像質(zhì)量影響因素進(jìn)行了分析。具體內(nèi)容包括:1)建立了關(guān)聯(lián)矩陣有效秩與原子相關(guān)函數(shù)之間的聯(lián)系,得出了有效秩與各個(gè)因素間的解析表達(dá)式,并以關(guān)聯(lián)矩陣有效秩的個(gè)數(shù)作為判斷關(guān)聯(lián)成像質(zhì)量的指標(biāo),分析了信號(hào)波形、陣列構(gòu)型、目標(biāo)類(lèi)型對(duì)成像質(zhì)量的影響;2)建立了運(yùn)動(dòng)目標(biāo)關(guān)聯(lián)成像模型,據(jù)此推導(dǎo)了目標(biāo)運(yùn)動(dòng)所帶來(lái)的成像誤差的上限,并分析了目標(biāo)運(yùn)動(dòng)對(duì)成像質(zhì)量的影響;3)將噪聲加入到關(guān)聯(lián)成像系統(tǒng)模型中,研究了噪聲對(duì)關(guān)聯(lián)成像質(zhì)量的影響;4)研究了成像算法對(duì)目標(biāo)重構(gòu)性能的影響,比較了不同算法的穩(wěn)定性和計(jì)算復(fù)雜度,為成像算法的選擇提供了理論支撐。第四章研究了靜止平臺(tái)條件下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)關(guān)聯(lián)成像算法。目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)使得推演得到的時(shí)-空二維隨機(jī)輻射場(chǎng)與目標(biāo)所在的實(shí)際輻射場(chǎng)存在差異,需要根據(jù)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)實(shí)時(shí)更新運(yùn)動(dòng)目標(biāo)所在的成像平面,以便推演得到正確的時(shí)-空二維隨機(jī)輻射場(chǎng)。本章提出了兩種關(guān)于靜止平臺(tái)條件下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的成像方案。具體包括:1)利用寬帶雷達(dá)測(cè)速的方法獲得目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度,通過(guò)對(duì)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的補(bǔ)償實(shí)時(shí)確定目標(biāo)所在的成像平面。在此基礎(chǔ)上,提出了基于高精度寬帶測(cè)速的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)關(guān)聯(lián)成像方法;2)將目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)作為未知量建模到關(guān)聯(lián)成像方程中,與目標(biāo)的散射系數(shù)一起作為待求解的未知參數(shù),將關(guān)聯(lián)成像方程的求解問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)楹瑓⒎匠潭嗑S聯(lián)合估計(jì)問(wèn)題,提出了基于運(yùn)動(dòng)-散射聯(lián)合估計(jì)的動(dòng)目標(biāo)關(guān)聯(lián)成像方法。研究了不同參數(shù)影響下該方法的有效性和穩(wěn)定性;第五章研究了運(yùn)動(dòng)平臺(tái)條件下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)關(guān)聯(lián)成像算法。重點(diǎn)研究了基于關(guān)聯(lián)成像雷達(dá)體制情況下的目標(biāo)角度獲取和動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法。具體內(nèi)容包括:1)建立了運(yùn)動(dòng)平臺(tái)對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的關(guān)聯(lián)成像模型,分析了目標(biāo)位置偏差和速度估計(jì)誤差對(duì)關(guān)聯(lián)成像的影響。結(jié)果表明,位置估計(jì)誤差是造成目標(biāo)重構(gòu)誤差的主要因素,目標(biāo)的速度估計(jì)誤差很難造成大的目標(biāo)重構(gòu)誤差的結(jié)論;2)給出了成像質(zhì)量對(duì)跟蹤精度的要求,提出了先跟蹤后成像的動(dòng)平臺(tái)對(duì)動(dòng)目標(biāo)的成像方案;3)研究了在保持關(guān)聯(lián)成像原有信號(hào)體制條件下的目標(biāo)方位(角度)信息提取算法。推導(dǎo)了基于關(guān)聯(lián)成像雷達(dá)的多信號(hào)分類(lèi)算法(MUSIC:Multiple Signal Classification),譜相關(guān)信號(hào)子空間擬合算法(SC-SSF:Spectral Correlation-Signal Subspace Fitting)和多循環(huán)聚焦算法(MCF:Multi-cycle focusing)等測(cè)角算法,并給出了具體實(shí)現(xiàn)步驟。5)研究了由于關(guān)聯(lián)成像系統(tǒng)陣列間隔大于半波長(zhǎng)而導(dǎo)致的測(cè)角模糊問(wèn)題,提出了采用平移陣列解測(cè)角模糊的方法。比較了MUSIC算法、SC-SSF算法和MCF算法的測(cè)角性能,給出了各個(gè)算法的測(cè)角精度。第六章對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié),并指出下一步的研究工作。
[Abstract]:Based on the analysis of the influence of the correlation function and the average fuzzy function on the resolution performance of the radar , the paper analyzes the influence of the image quality on the radar resolution by means of correlation function and the average fuzzy function . This paper presents a moving - target association imaging method based on motion - scattering joint estimation . The effectiveness and stability of the method are studied under the influence of different parameters , and the influence of the target position deviation and velocity estimation error on the correlation imaging is studied . The results show that the position estimation error is the main factor which causes the target reconstruction error . The results show that the position estimation error is the main factor which causes the target reconstruction error .

【學(xué)位授予單位】：國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN957.52
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本文編號(hào)：1423027