單頻連續(xù)波雷達成像研究.pdf

1、合成孔徑雷達（Synthetic Aperture Radar，SAR）成像是雷達的重點研究對象，已廣泛用于軍用和民用領域中?，F(xiàn)有SAR系統(tǒng)要求信號具備大帶寬以得到高距離分辨率成像。近年來，無線電頻譜資源日益緊張，大帶寬的發(fā)射信號無異于使得頻帶擁擠問題更加凸顯，這給未來的雷達設計帶來了潛在的嚴重挑戰(zhàn)。單頻雷達是減少頻譜占用的一種手段，也降低了雷達射頻前端帶寬的要求，用單頻連續(xù)波作為發(fā)射信號進行成像具有重要的研究意義。本文分別從成像算法理

2、論、算法仿真分析、自聚焦、實測驗證系統(tǒng)、分布式融合成像等方面對單頻連續(xù)波雷達成像展開研究。主要工作如下：
　　針對單頻連續(xù)波沒有帶寬，無法利用高距離分辨率進行成像的特點，研究了多普勒后向投影（Back Projection，BP）成像算法，給出了算法的具體公式推導，闡述算法流程，并對算法參數(shù)設置進行分析。仿真結果驗證了雷達觀測角達360°時，該算法成像的空間分辨率能達到四分之一的波長，能夠良好的重建單點目標和多點目標。并對雷達平臺

3、位置誤差進行仿真和分析。
　　單頻連續(xù)波多普勒BP算法的相位誤差不同于寬帶時域BP算法的相位誤差，無法直接使用傳統(tǒng)的自聚焦方法解決，難以對相位誤差進行估計。首次推導了單頻連續(xù)波多普勒BP算法的相位誤差，建立了雷達平臺軌跡誤差模型，提出基于圖像平方銳度最大準則優(yōu)化軌跡的多普勒BP自聚焦方法，仿真結果驗證了該方法的可行性。
　　設計了單頻連續(xù)波轉臺成像實測驗證系統(tǒng)。分別采集單目標和多目標實測數(shù)據(jù)進行成像處理。在雷達軌跡被視為理想

4、軌跡條件下，實測數(shù)據(jù)處理結果表明了單頻連續(xù)波多普勒BP成像算法的有效性，實現(xiàn)了小場景點目標單頻連續(xù)波多普勒BP成像。
　　針對現(xiàn)代雷達系統(tǒng)面臨的系統(tǒng)生存、抗干擾和反隱身等問題，設計了分布式平臺融合成像系統(tǒng)架構。利用分布式平臺從不同方向觀測成像區(qū)域，提出了單平臺相干處理/平臺間非相干處理的多普勒BP融合成像方法。在理想情況下，對分布式融合成像進行了仿真分析。仿真結果表明分布式平臺融合成像可以改善成像區(qū)域分辨率均勻性，提高點目標重建效