星载SAR图像质量提升技术研究

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1、④作者姓名指导教师学位类别学科专业研究所：中国科学院大学UnjversityofCh．neseAcademyofSciences博士学位论文星载sAR图像质量提升技术研究整瞳蠢塞红至班塞虽生国科堂随鱼王堂班殛压王堂蝗±道信皇篮星基箕生垦抖堂睦垒王望班嚣压2013年6月StudyontheperformanceenhancementtechnologyofspaceborneSARimageByHanXiao—dongADissertationSubmittedtoTheUniVersityofChineseAcade

2、myofSciencesInpartialful6llmentoftherequirementForthedegreeofDoctorofPhilosophyInstituteofElectronicsChineseAcademyofSciencesJune，2013研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国科学院电子学研究所或其它教育机构的学位或证书所使

3、用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：彳易也轧f日期：20／；．彭．g关于学位论文使用权的说明本人完全了解中国科学院电子学研究所有关保留、使用学位论文的规定，其中包括：①电子所有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②电子所可以采用影印、缩印或其他复制手段复制并保存学位论文；③电子所可允许学位论文被查阅或借阅；④电子所可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤电子所可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此

4、规定)。签名：二参也!}，日期：导师签名：日期：弘膨．二，彦访K；．g摘要图像是星载SAR系统的最终产品，直接反映了SAR系统的性能，因此提高SAR图像的质量具有重大的意义。由于影响SAR图像质量的因素有很多，所以可以从多方面多角度进行研究，来提升SAR图像的质量。本文在距离向模糊抑制、方位向模糊分析、旁瓣和相干斑抑制以及SAR图像可视化提升方面都做出了一定的研究，论文的主要研究工作和创新性贡献主要体现在以下几个方面：1．深入研究了距离向使用DBF技术的SAR系统，并且对传统的DBF方法做了一定的改进。在此基础上，根

5、据DBF的特点，提出了一种在卫星上实时实现的DBF处理方法，该方法能够抑制星下点和距离模糊点的回波，提升SAR系统的距离模糊性能，并且可以拓宽星载SAR系统的波位选择的范围，给星载SAR的系统设计带来了便利。2．深入研究了星载SAR系统的方位模糊特性。针对现有新体制sAR系统共同存在的电扫描模式下方位模糊特性分析不够准确的问题，提出了一种新的计算电扫描模式下SAR系统方位模糊特性的方法，并且详细分析了栅瓣和星载SAR方位模糊之间的关系，对通过改善天线设计降低SAR系统方位向上的模糊进行了研究。此外，还研究了基于DBF

6、方法的方位向多波束星载SAR系统的多普勒模糊信号重建的方法，并分析了这种模式下星载SAR系统的方位模糊特性。3．对SAR图像处理中的旁瓣和相干斑抑制技术进行了分析和对比。对自适应旁瓣抑制方法进行了一定的改进，可以保留一些隐藏在强点目标旁瓣中的弱点目标。并且由于避免了直接将旁瓣置零导致的图像上产生的黑色斑点，图像的质量得以提高，之后通过实测数据分析了不同旁瓣抑制技术的特点和适应性。针对现有的相干斑抑制技术，本文分析了其适用特性以及效果，并通过实测数据，在量化指标和图像上对各种技术手段做出了对比和分析。4．深入研究了SA

7、R图像可视化效果提升的技术。为了提升SAR图像的可视化效果，本文提出了两种方法：一是根据地表植被散射特性的情况，对SAR图像进行量化增强，使得各不同地表固体特性能够更清楚展示，从而提升了星载SAR图像质量提升技术研究SAR图像的信息量；二是针对不同场景的不同特点，提出了一种基于分类的伪彩色合成方法，该方法可以使SAR图像在视觉效果上大大增强，更符合一般人对光学图像的理解习惯，从而大大加强了SAR图像的可视性。关键词：合成孔径雷达；数字波束形成；电扫描；距离模糊比；方位模糊比；旁瓣；相干斑抑制；量化；伪彩Abstrac

8、tImageisthefinalproductofspacebomeSARsystemaIldrenecttheperf-o肌anceoftheSARsystemdirectly，soitisof掣eats追nificancetoimproVethequali够ofSARimages．Therearemanyfactorsthatwilla疏c