关于合成孔径雷达方位模糊抑制的研究

论文摘要

合成孔径雷达作为一种微波成像系统，所生成的图像难免会有一些噪声和干扰，其中方位模糊噪声就是雷达图像所特有的一种噪声。方位模糊噪声使得图像质量下降，严重时甚至形成假目标，极大降低雷达图像的应用价值。因此，关于方位模糊抑制的研究对合成孔径雷达特别是星载合成孔径雷达的设计和应用具有重要的实际意义。本文分析了合成孔径雷达图像的成像范围、分辨率、距离模糊和方位模糊等几个重要参数及其与脉冲重复频率之间的关系，由此得出了方位模糊的成因和计算方法，并介绍了选取脉冲重复频率的基本方法。建立了连续和抽样形式的回波模型，分析了采样频率降低对于线性调频信号的频域和时域波形的影响，在方位向一维情况下，得出了方位模糊相对于主信号的位置、相位因子、衰减因子等重要参数。根据对于带有方位模糊的回波模型的分析，可以近似地认为带有模糊噪声的图像是清晰图像与一个模糊滤波器卷积得到的。由此本文提出了一种基于图像复原和反卷积的方位模糊抑制方法，即用模糊滤波器对模糊图像进行反卷积运算，以恢复出清晰图像，其难点在于模糊滤波器的建模。本文在方位向一维的情况下，依据方位模糊的参数对模糊滤波器进行了建模，并对方位模糊抑制的方法进行了仿真，验证了方法的可行性和有效性。在二维的情况下，分析了距离迁移对于方位模糊的影响，给出了二维情况下模糊滤波器建模的基本步骤和方法；讨论了反卷积的病态性，并从图像复原的角度对模糊抑制的方法进行了仿真。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 合成孔径雷达的发展概况
• 1.1.1 合成孔径雷达的发展历程
• 1.1.2 合成孔径雷达的发展趋势
• 1.2 方位模糊研究的历史与现状
• 1.3 论文的结构
• 第二章 合成孔径雷达原理与方位模糊分析
• 2.1 合成孔径雷达基本原理
• 2.2 合成孔径雷达的模糊与 PRF
• 2.3 方位模糊的定量分析
• 第三章 带有方位模糊的回波模型
• 3.1 连续形式的回波模型
• 3.2 抽样信号的频谱
• 3.3 抽样形式的回波模型
• 第四章 方位模糊的仿真与抑制
• 4.1 方位向的匹配滤波
• 4.2 抑制方位模糊的基本思路
• 4.3 点目标模糊仿真与抑制
• 第五章 图像复原的基本原理
• 5.1 成像系统的退化模型
• 5.2 反卷积问题的病态性
• 5.3 图像复原的基本方法
• 第六章 二维处理中的一些问题
• 6.1 距离迁移问题
• 6.1.1 距离迁移及其补偿
• 6.1.2 距离迁移与方位模糊
• 6.2 带有方位模糊的SAR图像复原
• 6.3 图像复原的实验
• 第七章 结束语
• 参考文献
• 攻读硕士期间完成的论文
• 攻读硕士期间完成的工作
• 致谢