發(fā)布時間：2024-06-05 02:46

　　機載前視掃描雷達可以全天時、全天候對飛行器正前方區(qū)域的地形地貌和目標分布情況進行成像探測,在飛行器自主著陸、地形回避、物資空投等領域具有重要應用價值。但現有雷達技術受天線實波束的孔徑限制,方位分辨率較低,無法實現前視較遠區(qū)域地形地貌及集群目標的有效分辨。因此,研究機載前視掃描雷達波束銳化成像技術,在不改變系統(tǒng)基本硬件條件的情況下,通過信號處理的方法提高目標方位分辨率,對提升機載雷達性能具有重要意義。本文圍繞提高機載前視掃描雷達方位分辨率的相關理論與方法問題,從基于統(tǒng)計優(yōu)化及正則化兩種途徑開展了波束銳化方法、算法實現和畸變修正等研究工作,主要內容如下:1.提出了基于I/Q通道噪聲建模的最大似然波束銳化方法,通過聯合考慮I/Q通道噪聲分布構建匹配的似然函數,緩解了傳統(tǒng)方法中回波統(tǒng)計模型失配造成的噪聲敏感問題,有效抑制了成像結果中的寄生波紋和虛假目標。2.提出了基于平方拉普拉斯約束的最大后驗波束銳化方法,利用拉普拉斯分布聯合二次項分布對目標進行約束,解決了稀疏場景中由噪聲放大現象引起的不完全收斂問題,在實現稀疏目標精確反演的同時,提高了波束銳化算法穩(wěn)定性。3.提出了雙通道正則化處理策略,構建...

【文章頁數】：131 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究工作的背景與意義
    1.2 國內外研究動態(tài)
        1.2.1 大尺寸陣列天線方法
        1.2.2 單脈沖成像技術
        1.2.3 基于卷積反演理論的波束銳化技術
    1.3 本文的主要貢獻與創(chuàng)新
    1.4 本論文的結構安排
第二章 回波建模及波束銳化機理
    2.1 回波建模
        2.1.1 空間幾何模型
        2.1.2 信號回波模型
    2.2 回波預處理
    2.3 波束銳化及其機理
        2.3.1 方位波束銳化
        2.3.2 波束銳化與反卷積
        2.3.3 波束銳化與頻譜外推
    2.4 本章小結
第三章 基于統(tǒng)計優(yōu)化的波束銳化方法研究
    3.1 基于經典分布的ML波束銳化方法
        3.1.1 基于高斯分布的ML波束銳化方法
        3.1.2 基于泊松分布的ML波束銳化方法
        3.1.3 數值仿真
    3.2 基于I/Q通道建模的ML波束銳化方法
        3.2.1 算法推導
        3.2.2 仿真與實測數據處理
    3.3 基于平方拉普拉斯約束的MAP波束銳化方法
        3.3.1 算法推導
        3.3.2 數值仿真
    3.4 本章小結
第四章 基于正則化的波束銳化方法研究
    4.1 正則化方法的理論研究基礎
    4.2 基于二階梯度稀疏的Tikhonov正則化波束銳化方法
        4.2.1 傳統(tǒng)正則化方法
        4.2.2 新目標函數構建與算法推導
        4.2.3 數值仿真
    4.3 雙通道正則化處理方法
        4.3.1 稀疏正則化方法
        4.3.2 雙通道處理策略
        4.3.3 仿真與實測數據處理
    4.4 基于三點向量外推的加速ISTA
        4.4.1 三點向量外推加速方法
        4.4.2 數值仿真
    4.5 本章小結
第五章 波束畸變分析及修正算法研究
    5.1 平臺高速運動下的波束畸變
        5.1.1 理論分析
        5.1.2 算法仿真
    5.2 基于分塊處理的正則化算法
        5.2.1 算法推導
        5.2.2 數值仿真
    5.3 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 研究結論
    6.2 工作展望
致謝
參考文獻
攻讀博士學位期間取得的成果



本文編號：3989539