● 摘要
合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)作为一种高分辨率的成像雷达,不受地域限制,可全天时、全天候工作,与传统光学图像相比,具有显著的特点与优势,因此得到了广泛的应用。地面运动目标检测(Ground Moving Target Indication, GMTI)技术是现代雷达战术侦察重要的组成部分,也是监视陆地车辆与海面船只等目标运行状况的重要手段。将SAR与GMTI联合,可以实现近实时的运动目标(如车辆、机动武器等)广域监测。多通道SAR由于其主瓣杂波微弱,因此不仅可检测运动目标,还可以对目标进行定位。因此,多通道SAR-GMTI系统具有重要的研究价值和广泛的应用前景。
本论文研究单星多通道SAR地面运动目标的检测方法。首先,基于星载SAR平台,考虑地面场景及运动目标的多样性,分析不同条件下的地面运动目标的检测性能及影响因素,并提出一种分析SAR-GMTI系统性能的检测方法。进而,根据雷达参数及指标要求,合理设计多通道天线收发模式,建立背景杂波及运动目标的多通道星载SAR回波模型,并基于该模型研究运动目标的检测技术。根据该模型,本文重点研究了多通道杂波抑制技术,将相位中心偏置天线技术(Displacement Phase Center Antenna, DPCA)与沿迹干涉处理(Along Track Interferometry, ATI)相结合以有效提高系统的信噪比和信杂比,增强系统杂波抑制能力。并提出了基于多基线提升杂波抑制效果的改进DPCA方法。在此基础上,本文基于不同杂波模型,研究恒虚警概率检测(Constant False Alarm Rate, CFAR)技术,通过设置自适应检测门限,进一步抑制残余杂波和噪声,实现运动目标的信息提取与指示。并结合干涉相位和匹配滤波器的方法,实现了的运动目标的参数估计。通过仿真实验,验证了上述方法的有效性和准确性。
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