弹载SAR实时成像系统设计与实验研究

论文摘要

从五十年代开始,合成孔径雷达（SAR）就不断发展,现已广泛应用于军事和民用领域。进入八十年代随着数字信号处理技术和通用数字信号处理器件的发展,雷达成像技术的水平和功能也在不断提高。弹载SAR作为合成孔径雷达一个新的分支,正逐渐被人们所重视和研究。根据弹载SAR信号处理的特点,结合数字信号处理技术和并行处理技术,合作设计出基于三片ADSP TS203和一片FPGA的数字信号处理板,采用DSP编程技术实现了弹载SAR的实时信号处理。对SAR的R-D子孔径算法成像进行了软件模拟,并利用弹载SAR信号处理系统,实现了合成孔径雷达的R-D子孔径算法。本文完成的主要工作有:1.根据SAR成像的基本原理,合作完成了弹载SAR实时信号处理系统的方案确定。2.根据弹载SAR实时成像系统的需求,进行了基于MD算法的SAR运动补偿研究3.利用弹载SAR的R-D子孔径算法对单点目标和多点目标模拟回波成像进行了软件模拟4.利用回波模拟器进行了弹载SAR的系统调试,得到了比较满意的效果

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 数字信号处理概况
• 1.2 SAR 发展概况
• 1.3 回波模拟器概况
• 1.4 本文的主要工作
• 第二章 合成孔径雷达成像原理及回波模拟理论
• 2.1 合成孔径雷达成像原理
• 2.2 合成孔径雷达成像算法
• 2.2.1 距离-多普勒算法
• 2.2.2 去调频斜率算法
• 2.3 运动补偿分析
• 2.3.1 多普勒中心估计
• 2.3.2 多普勒调频率估计
• 2.4 合成孔径雷达回波模拟理论
• 2.4.1 点目标回波信号模型
• 2.4.2 单点目标回波模拟
• 2.4.3 点目标回波模拟结果分析
• 2.5 本章小结
• 第三章 弹载SAR 子孔径成像算法分析
• 3.1 弹载子孔径成像算法的必要性
• 3.2 弹载子孔径成像算法分析
• 3.3 弹载子孔径成像算法仿真结果
• 3.4 弹载SAR 子孔径成像处理方案
• 3.4.1 距离向处理方案
• 3.4.2 方位向处理方案
• 3.4.3 运动补偿方案
• 3.5 本章小结
• 第四章 弹载SAR 实时处理系统
• 4.1 弹载SAR 实时信号处理系统的需求
• 4.2 弹载SAR 实时信号处理系统的系统方案
• 4.3 弹载SAR 实时成像的硬件实现
• 4.3.1 FPGA 部分的设计
• 4.3.2 DSP 部分的设计
• 4.3.3 AD 部分设计
• 4.3.4 1553B 部分
• 4.3.5 回波采集的设计
• 4.4 本章小结
• 第五章 弹载SAR 实时信号处理系统的实验研究
• 5.1 中频接收机与数字信号处理机调试
• 5.2 利用回波模拟器系统的调试
• 5.2.1 AD 部分的单元测试
• 5.2.2 1553B 接口部分的单元测试
• 5.2.3 信号处理板场景数据存储的单元测试
• 5.3 本章小结
• 结论
• 本文的工作总结
• 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的科研成果和发表的学术论文