硕士学位论文开题报告-双基地前视sar频域成像算法研究

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1、电子科技大学硕士学位论文开题报告表班学号：201221240607姓名：刘婵论文题目：双基地前视SAR频域成像算法研究指导教师：张顺生学科专业：信号与信息处理所在学院：电子科学技术研究院电子科技大学研究生院制表2013年11月25日填2一、学位论文研究内容班学号：201221240607姓名：刘婵入学时间：2012年9月学位论文题目双基地前视SAR频域成像算法研究学位论文的课题来源：√1.纵向2.横向3.自拟学位论文类型：1.基础研究√2.应用基础研究3.应用研究学位论文研究内容双基地前视SAR不仅具有双基地SAR的优势，还可以在低视程条件下实时监测正前方的地质地貌，侦察正前方

2、敌军动向、军事目标等，在军事和民用方面具有很好的实际应用价值。然而，双基地前视SAR特殊几何结构的复杂性也给成像处理带来了许多难题。双基地前视SAR成像算法主要包括时域算法和频域算法，时域算法是一种精确的成像算法，但成像数据量往往很大，且效率不高，因此本课题将针对双基地前视SAR的特点，研究双基地前视SAR频域成像算法。具体研究内容如下：1双基地前视SAR的几何模型研究每一种成像算法都有其适用的模型和条件，因此在研究双基地前视SAR成像算法之前，首先需研究它的几何模型，再从某种几何模型出发，探索适用于它的最好成像算法。针对目前双基地前视SAR的研究状况，已有学者提出3种双基地前

3、视SAR几何模型：平飞模式、发射机固定模式、任意轨迹模式，其中任意轨迹模式包含一种垂直飞行模式。由于基于发射机固定模式的成像算法研究较成熟，而基于任意轨迹模式的成像算法很复杂，本课题主要对平飞模式和任意轨迹模式中的垂直飞行模式进行研究。具体研究内容：分析平飞模式和垂直飞行模式的用途、特点。2基于2-DNUFFT的波数域成像算法针对移变模式下的双基地前视SAR，空频谱域点并不是均匀的矩形分布，利用stolt插值的波数域成像算法将导致回波数据利用率很低，影响最终的成像质量。然而，2-DNUFFT可以利用所有的回波数据，而且运算量不大，因此基于2-DNUFFT的波数域成像算法可以实现

4、成像质量和运算效率双赢。具体研究内容：基于平飞不等速的几何模型，回波采集，MSR频谱分析，2-DNUFFT研究，具体成像算法及成像性能分析。3基于2-DPOSP的波数域成像算法利用2-DPOSP可以获得精确的二维频谱，二维频谱包括两个根号形式的距离方位耦合项，与单基地的频谱很相似。结合2-DNUFFT，在获得的二维频谱基础上进行成像处理，可以获得精确度高的成像结果。具体研究内容：基于平飞的几何模型，回波采集，2-DPOSP频谱推导，17波数域成像算法研究，成像性能分析。4基于垂直飞行模式的频域成像算法垂直飞行模式是指发射机的飞行方向和接收机的飞行方向垂直。由于收发机飞行方向有一

5、定的夹角，可为前视成像提供足够的横向带宽，从而有可能实现前视成像。采用具有前视成像功能的合成孔径雷达可以提高导弹目标命中精度，实现实时侦察与打击，因此，基于该模式的成像算法在弹载SAR中具有很重要的研究意义。本课题将针对该模式的特点提出合适的成像算法。具体研究内容：垂直飞行模式在双基地前视SAR系统中的分辨特性分析，频域成像算法研究以及成像性能分析。二、学位论文研究依据1选题依据和研究意义随着雷达技术的进步和新应用需求的出现，双基地SAR在世界范围内受到了越来越多科技人员的关注，成为国际雷达界的研究热点。双基地SAR系统隐蔽性好、安全性高、抗干扰能力强；可以获取目标多视角散射信

6、息，利于目标数据融合；部署灵活，配置多变。由于方位向模糊和低的多普勒分辨率，传统的单基地SAR不能在飞行的前方成像。然而，对于双基地SAR，当接收机前视，发射机处于合适位置时可以实现在飞行的前方成像。将这种接收机波束指向为下前方的双基地SAR称为双基地前视SAR。双基地前视SAR能够对载机飞行路线的正前方区域进行较高分辨率成像，从而消除双基地侧视SAR固有的成像盲区，具有其自身不可替代的优越性。双基地前视SAR不仅具有双基地SAR的优势，还具有其他独特的优点，主要表现在：（1）在军用领域：由于波束前视，可以得到战机前方的高分辨地图，实时地进行战场监测，以完成敌军动向和军事目标的

7、精确跟踪；应用于海洋搜索领域，可以连续、远距离地侦察航母编队等海上慢速度运动的目标，有效地提高战机对航母战斗群主力战舰的识别、监视和定位，为军事行动谋得先机；应用于导弹的巡航系统中，可以实现导弹对正前方目标的精确制导。（2）在民用领域：可以更加丰富、更大范围地应用于飞机自主着陆、自主导航、物资空投、对地探测和海洋搜索等方面；应用于航天航空领域，可以及时准确地监测航迹线附近的地貌和天气状况，有利于提高飞行员对前方地形和天气的判断和识别，从而增加航行的安全性。然而，双基地前视SAR的特殊几何结构