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本文主要研究合成孔径雷达的运动目标检测,对单天线和多天线运动目标检测方法进行了讨论。
本文首先介绍了合成孔径雷达的历史和发展,通过对合成孔径雷达的成像原理和静止目标模型进行分析得到了运动目标回波模型,随后对目标运动对雷达回波和成像过程的影响进行了讨论。分析和比较了目前较常见的频域滤波法、时频分析法等SAR动目标检测和成像方法。
结合电子学研究所合成孔径雷达实验系统以及运动目标成像与检测算法研究,文章设计了基于频率滤波法的实用化运动目标成像与检测系统。另外文章结合工程应用要求,提出一种多普勒调频斜率的匹配滤波方法,做到了低运算量的多普勒斜率估计。这一方法在实际应用中得到了检验。
针对现有各种合成孔径雷达运动目标检测算法的优势和不足以及现有高分辨率合成孔径雷达的自身特点,本文在时频分析方法和频率滤波方法的基础上提出了一种利用短时FFT在距离-多普勒域进行运动目标检测的方法。文章对这种算法的参数设计以及性能作了讨论,并将其应用于真实合成孔径雷达回波数据的运动目标成像和检验,通过实际应用验证了该方法的有效性和实用性。
结合实际系统设计,文章接下来讨论了多天线合成孔径雷达运动目标检测系统。文中首先比较各种多天线运动目标检测方式,介绍了目前多天线动目标研究的进展,接下来着重研究了DPCA动目标检测方法。文章结合一个实用化DPCA设计方案,对DPCA方法的特点、参数以及检测性能作出讨论。通过模型建立以及仿真计算研究了DPCA系统在各种影响条件下对不同参数的模拟运动目标成像和检测效果。分析结果验证了对DPCA系统的研究,同时给出了DPCA系统的实现方案。