基于多通道合成孔徑雷達的地面運動目標檢測.pdf

1、地面運動目標檢測是合成孔徑雷達技術(shù)中的一類重要的工程應用，有很高的軍用、民用價值；另一方面，基于合成孔徑雷達的地面運動目標檢測（SAR-GMTI）的研究極具挑戰(zhàn)；因此SAR-GMTI一直是合成孔徑雷達領(lǐng)域中的研究熱點。SAR-GMTI一般分為單通道SAR-GMTI和多通道SAR-GMTI，本文主要研究多通道SAR-GMTI。
　　首先論文簡單介紹了研究背景、SAR-GMTI相關(guān)概念、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、研究內(nèi)容以及全文的安排。然后論文

2、較為詳細地介紹了合成孔徑雷達原理的幾個關(guān)鍵技術(shù)，包括SAR幾何關(guān)系、正交解調(diào)、線性調(diào)頻信號、脈沖壓縮、距離多普勒算法以及SAR圖像幅度的概率分布。
　　接下來論文詳細推導了在小斜視角情況下，靜止點目標、運動點目標在兩個通道SAR圖像中的表達式，經(jīng)分析后發(fā)現(xiàn)靜止點目標在兩通道SAR圖像中距離向、方位向坐標以及相位上存在差異，運動點目標在兩通道SAR圖像中距離向、方位向坐標以及相位上也存在差異，并且兩者的差異量有所不同，這為地面運動目

3、標的檢測打下理論基礎(chǔ)。
　　接著論文提出了一種實現(xiàn)SAR-GMTI的自動DPCA算法，主要包括坐標配準、相位補償、雜波對消和恒虛警率檢測四個關(guān)鍵步驟。針對坐標配準，我們提出的算法思路是在SAR幅度圖像的二維頻譜上進行二維最優(yōu)化搜索，目標函數(shù)是兩個通道SAR幅度圖像二維頻譜的均方誤差。該坐標配準算法是一種自動配準算法，不需要知道平臺速度、基線長度等先驗知識，另外該算法能完成亞像素級別的配準，配準精度很高。針對相位補償，我們提出的算法

4、是在SAR圖像域進行的一維最優(yōu)化搜索，目標函數(shù)是兩個通道SAR圖像的均方誤差。該相位補償算法也是一種自動算法，不需要知道平臺速度、基線長度等先驗知識。針對雜波對消，我們提出的算法是將通道一SAR圖像與坐標配準、相位補償后的通道二SAR圖像相減，然后進行帶門限的歸一化和二維平滑濾波。該雜波對消算法能有效抑制散射強度很大的地雜波和相位噪聲很大的地雜波，增加檢測結(jié)果的準確性和健壯性。針對恒虛警率檢測，我們采用傳統(tǒng)的恒虛警率檢測方法，先根據(jù)給定

5、的虛警率估計出判決門限，然后根據(jù)判決門限給出檢測結(jié)果。接下來，論文給出了我們提出的自動DPCA算法的仿真結(jié)果和實際數(shù)據(jù)結(jié)果，這些結(jié)果都能證明該算法能有效、健壯地檢測出運動目標。
　　最后論文還提出了一套SAR-GMTI的指標體系，用于衡量SAR-GMTI算法的性能和指導SAR-GMTI系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)計。指標體系包含虛警率、檢出率、正確率、最小可檢出速度等指標。論文研究了指標體系與系統(tǒng)參數(shù)、SAR-GMTI算法的內(nèi)在聯(lián)系，并用這套指標