提高雷达分辨率方式-lin-v0.2

提高雷达分辨率方式-lin-v0.2 一. 雷达综述 雷达:利用电磁波探测目标的电子设备。发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。 雷达的组成部分:包括:发射机、发射天线、接收机、接收天线，处理部分以及显示器。还有电源设备、数据录取设备、抗干扰设备等辅助设备。 工作原理: 测量距离实际是测量发射脉冲与回波脉冲之间的时间差，因电磁波以光速传播，据此就能换算成目标的精确距离。 测量目标方位是利用天线的尖锐方位波束测量。测量仰角靠窄的仰角波束测量。根据仰角和距离就能计算出目标高度。 测量速度是雷达根据自身和目标之间有相对运动产生的频率多普勒效应原理。雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同，两者的差值称为多普勒频率。从多普勒频率中可提取的主要信息之一是雷达与目标之间的距离变化率。当目标与干扰杂波同时存在于雷达的同一空间分辨单元内时，雷达利用它们之间多普勒频率的不同能从干扰杂波中检测和跟踪目标。 雷达的各类: (1)按辐射源种类可分为:有源雷达、无源雷达。 (2)按平台可分为;地面雷达、舰载雷达、机载雷达、星载雷达等。 (3)按照波形可分为:脉冲雷达和连续波雷达。 (4)按工作波长波段可分:米波雷达、分米波雷达、厘米波雷达和毫米波雷达等。 (5)按用途可分为:监视雷达、搜索雷达、火控雷达、制导雷达、气象雷达、导航雷达等。 (6)按扫描方式可分为:机械扫描雷达和电扫描雷达 SAR / ISAR 二. 雷达分辨率 雷达分辨率:指的是两个目标物在雷达荧光屏上产生的回波能够区分开来的最小实际距离，也就是雷达在屏幕上所能分辨的两个目标物的最小实际距离 雷达分辨率的概念由光学分辨率概念引申而来。人眼在观察相邻两物点成的像时，要能判断出是两个像点而不是一个像点，则要求两个衍射斑中心之间的重叠区有一定量的明暗差别，判别结果会因人而异。为了右一个统一的，瑞利(Rayleigh)认为:当两衍射斑的中心距正好等于第一暗环的半径，人眼刚能分辨开这两个像点。这也就是常说的瑞利判据。根据瑞利判据，两个衍射斑的合成强度的最小值是孤立衍射斑最大值的0(735;人们认为该判据过 于严格，又提出了道斯(Dawes)判据和斯派罗(Sparrow)判据。道斯判据认为当两衍射斑的合成强度的最小值为1(013，两衍射斑附近强度最大值为1(045时，可分辨为两个像点;斯派罗判据认为当两个衍射斑的合成强度刚好不出现下凹时，为可以分辨的极限。在雷达分辨率定义中遵循要求严格的瑞利判据。 (注:以上资料来自网络。) 补充一点:牛老师说不用查SAR雷达的资料 三、雷达成像、成像信号处理系统 四. ISAR成像算法 雷达成像算法的软件实现.kdh 五. ISAR图像预处理 逆合成孔径雷达成像与定标技术研究.kdh 六. 雷达分辨率的提高方法 提高雷达测量的分辨率，这个问题来自于对多目标进行测量、区分多目标、对目标进行分类与识别的要求。由于角度分辨率决定于天线孔径尺寸，距离分辨率决定于雷达信号带宽，而速度分辨率则决定于对目标总的观测时间。 (1)距离向与方位向提高雷达分辨率的原理 雷达成像的关键技术在于提高成像分辨率，其基本原理是，在径向距离上利用发射宽带信号获得高距离分辨率，在方位上则依靠雷达平台运动形成很长的线性阵列获得高方位分辨率。 不管是二维还是三维成像(三维可以投影到二维平面上)，我们都可以把对目标的成像分为距离向(Range)和方位向(Azimuth)二维成像，为了获取目标本身详尽的信息，我们要努力提高雷达的成像分辨率。可以从两个方面来分析: 1.距离向 影响距离向分辨率的主要因素就是，雷达发射信号的带宽，这点和实孔径雷达是一样的。目前比较通用的信号波形是LFM和步进频率，当然还有其他种类的大带宽信号，这也是研究的热点(波形)。 2.方位向 拿ISAR成像来说，方位向主要由两个因素决定，一是相干处理时间，就是雷达脉冲照射目标的时间。二是目标转动的角度(做完平动补偿后)。当然，对于 非合作机动目标，其运动补偿技术复杂，要求很高。要获得高的方位向分辨率需要对目标运动参数做较准确的估计。 (2)多天线雷达:二维图像合成三维图像。 从上文看出:每个天线的获得一幅图像，多个天线的图像融合到一起，合成 建立一个目标三维图像。 (3)降低脉内多普勒效应的影响 (3)-1 雷达成像算法的优化 通过雷达成像算法的优化，降低脉内多普勒效应的影响等，获得清晰地高分辨率目标二维像。 (3)-2 进行多次插值处理，进一步提高包络对齐的精度 进行多次插值处理，进一步提高包络对齐的精度，以得到更加精确的参考点轨迹，进一步降低脉内多普勒频率的影响。 (4)提高目标二维像分辨率:雷达回波信号的补偿 (4)-1 参考点的运动补偿:包络对齐、相位聚焦。 (4)-2 运动参数估计法:最大图像熵法、最小相位差法、最大似然法。 一种利用多核解卷积提高雷达角分辨力的方法.pdf (5)非扫描激光雷达距离分辨率的图像方法 1. 针对某一种噪声的研究(缺点:单一噪声) 2. 将距离像作为普通强度图像进行处理:距离像时域积累(缺点:对系统帧频 降低较多)、中值滤波、均值滤波(缺点:造成距离像边缘模糊)等。 3. 基于人工智能、基于支持向量机的方法。(缺点:对噪声敏感，产生虚假边 缘) 4. 具有一定自适应能力的改进算法:梯度倒数加权平滑、局部统计滤波、总变 分滤波等。(缺点:对噪声敏感，产生虚假边缘) 一种提高非扫描激光雷达距离分辨率的方法.pdf