基于UWB雷達(dá)傳感器的SAR成像應(yīng)用研究.pdf

1、雷達(dá)圖像分辨率決定目標(biāo)信息的精準(zhǔn)性。合成孔徑雷達(dá)（Synthetic Aperture Radar，SAR）通過天線移動(dòng)形成寬波束，實(shí)現(xiàn)了雷達(dá)圖像方位向的高分辨率。超寬帶（Ultra Wide Band，UWB）雷達(dá)傳感器因其信號(hào)具有超寬頻譜特性，具有強(qiáng)穿透力和距離向高分辨成像的優(yōu)勢。因此，將SAR成像技術(shù)與UWB雷達(dá)傳感器相結(jié)合的新型成像系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)場景目標(biāo)的高分辨成像，在環(huán)境偵查和空間監(jiān)測等領(lǐng)域具有重要的研究價(jià)值。
　　本

2、文以實(shí)現(xiàn)基于UWB雷達(dá)傳感器的軌道SAR成像系統(tǒng)應(yīng)用為主要研究內(nèi)容，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)、成像方法、成像實(shí)驗(yàn)3個(gè)關(guān)鍵問題展開，依據(jù)UWB雷達(dá)傳感器在不同時(shí)刻不同地點(diǎn)的一維回波信號(hào)分別進(jìn)行了二維SAR和三維SAR成像的應(yīng)用基礎(chǔ)研究工作，具體內(nèi)容概括如下：
　　1、針對(duì)UWB SAR成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)，分析了脈沖式UWB雷達(dá)傳感器的基本結(jié)構(gòu)，選取了基于軌道SAR的系統(tǒng)成像方案。比較了3種高斯型UWB脈沖信號(hào)的時(shí)頻特性，并研究了準(zhǔn)喇叭和平面UWB天線的

3、基本結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)原則，確立了本文研究設(shè)備的選取依據(jù)。
　　2、針對(duì)UWB SAR成像方法，建立了基于UWB雷達(dá)傳感器的SAR回波信號(hào)模型。對(duì)于回波信號(hào)不理想的情況，分析了3種成像預(yù)處理方法。研究了適用于軌道SAR成像系統(tǒng)下的UWB SAR成像算法，并基于實(shí)測成像系統(tǒng)參數(shù)實(shí)現(xiàn)了二維UWB SAR點(diǎn)目標(biāo)仿真實(shí)驗(yàn)。
　　3、在半開放式微波實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，本文開展了基于UWB雷達(dá)傳感器的軌道SAR成像系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方案。首次采用了一對(duì)改進(jìn)的定

4、向型UWB平面天線，通過實(shí)測數(shù)據(jù)驗(yàn)證了該平面天線有效減輕了回波信號(hào)中的耦合噪聲。
　　4、在二維UWB SAR成像實(shí)驗(yàn)中，本文通過將時(shí)域相關(guān)算法（Time Domain Correlation，TDC）和距離多普勒（Range Doppler，RD）算法應(yīng)用于UWB雷達(dá)傳感器的實(shí)測信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋁制易拉罐目標(biāo)厘米級(jí)聚焦效果的UWB SAR圖像。針對(duì)二維UWB SAR圖像中的高度維失真問題，采用了后向投影（Back Projec-t