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第1章 概论 1

1.1 引言 1

1.2 SAR/GMTI 2

1.2.1 SAR/GMTI概念 2

1.2.2 SAR/GMTI历史与现状——系统／试验层面 4

1.2.3 SAR/GMTI历史与现状——理论／技术层面 6

1.2.4 SAR/GMTI发展趋势 9

1.3 SAR/MMTI 9

1.3.1 SAR/MMTI概念 10

1.3.2 SAR/MMTI历史与现状——系统／试验层面 13

1.3.3 SAR/MMTI历史与现状——理论／技术层面 17

1.3.4 SAR/MMTI发展趋势 20

1.4 本书各章内容简介 21

参考文献 22

第2章 SAR微动目标与背景建模 29

2.1 引言 29

2.2 SAR目标微动建模 29

2.2.1 转动 29

2.2.2 振动 30

2.2.3 正弦运动 32

2.2.4 摆动 33

2.2.5 统一模型 34

2.3 SAR目标散射建模 35

2.3.1 复RCS与散射中心模型 35

2.3.2 理想点散射中心模型 37

2.3.3 展布式散射中心模型 38

2.3.4 局域式散射中心模型 38

2.3.5 滑动型散射中心模型 39

2.3.6 SAR微动目标回波模型 44

2.4 SAR背景建模与回波快速生成 44

2.4.1 背景建模 45

2.4.2 2D FFT法回波快速生成的充要条件 47

2.4.3 匀速直线航迹斜视SAR回波快速生成 49

2.4.4 匀加速航迹SAR回波快速生成 53

2.4.5 误差航迹SAR回波快速生成 61

2.5 SAR背景成像——Legendre多项式方法 64

2.5.1 RDA原理 64

2.5.2 基于L－展开的RDA新补偿因子推导 66

2.5.3 仿真实验 68

2.6 本章小结 71

参考文献 71

第3章 SAR目标微动影响分析 74

3.1 引言 74

3.2 锯齿现象与成对回波现象及其数学原理 74

3.2.1 锯齿原理 75

3.2.2 广义成对回波原理 83

3.2.3 原理适用条件 86

3.3 目标微动对SAR成像的影响 87

3.3.1 不同微动类型对SAR图像的影响 87

3.3.2 不同微动参数对SAR图像的影响 90

3.3.3 不同目标个数对SAR图像的影响 92

3.3.4 不同散射类型对SAR图像的影响 93

3.3.5 目标微动对不同SAR成像算法的影响 96

3.3.6 目标微动对SAR极限方位分辨率的影响 99

3.4 目标微动对SAR/GMTI及MTI的影响 101

3.4.1 目标微动对单多通道SAR/GMTI的影响 101

3.4.2 目标微动对MTI的影响 104

3.5 本章小结 104

参考文献 105

第4章 SAR微动目标检测 106

4.1 引言 106

4.2 基于回波GLRT的SAR微动目标检测 107

4.2.1 SAR微动目标方位回波模型 107

4.2.2 GLRT检测器流程 107

4.2.3 GLRT检测器性能 109

4.2.4 GLRT检测器计算复杂度 112

4.2.5 仿真实验 112

4.3 基于断续正弦曲线特征的SAR微动目标检测 117

4.3.1 距离像序列正弦曲线特征 118

4.3.2 正弦曲线提取与检测流程 118

4.3.3 性能分析 121

4.3.4 仿真实验 122

4.4 基于SAR图像鬼影特征的SAR微动目标检测 124

4.4.1 PRI变换 125

4.4.2 傅里叶变换与PRI变换的结合 126

4.4.3 性能分析 127

4.4.4 仿真实验 128

4.5 SAR微动目标检测的多通道方法——DPCA 132

4.5.1 双通道SAR回波模型 133

4.5.2 DPCA处理后信号特点 134

4.5.3 检测方法 136

4.5.4 仿真实验 136

4.6 SAR微动目标检测的多通道方法——ATI 138

4.6.1 ATI处理后信号特点 138

4.6.2 检测方法 139

4.6.3 仿真实验 140

4.7 本章小结 142

参考文献 142

第5章 SAR微动目标成像 144

5.1 引言 144

5.2 SAR微动目标距离徙动校正方法 144

5.2.1 微动目标RCMC的必要性准则 145

5.2.2 基于降带宽思想的微动目标RCMC 145

5.2.3 基于相位补偿的微动目标RCMC 147

5.2.4 基于DSKT的微动目标RCMC 150

5.3 SAR微动目标平动分量补偿的WHT方法 154

5.3.1 具有平动的目标回波模型 155

5.3.2 信号特点分析 155

5.3.3 平动分量估计的WHT方法 156

5.3.4 仿真实验 156

5.4 SAR微动目标多普勒混叠条件下的信号分离方法 158

5.4.1 信号模型 158

5.4.2 Chirplet分解 159

5.4.3 算法流程 160

5.4.4 仿真实验 160

5.5 SAR微动目标多普勒解缠与成像方法 162

5.5.1 多普勒混叠时的多普勒解缠 163

5.5.2 补偿微动的目标自聚焦成像 165

5.5.3 利用微动目标伪窄带成像 166

5.5.4 仿真实验 169

5.6 SAR微动目标成像的多通道方法 172

5.6.1 基于DPCA的目标微动参数估计与成像 172

5.6.2 基于ATI的目标微动参数估计与无法成像分析 181

5.7 本章小结 185

参考文献 185

第6章 SAR微动目标检测－成像联合实现 188

6.1 引言 188

6.2 检测－成像联合实现理论框架 188

6.2.1 基本框架 189

6.2.2 正问题建模 190

6.2.3 初值估计与先验建模 191

6.2.4 逆问题求解 192

6.3 SAR微动目标回波观测建模 193

6.3.1 SAR任意运动任意散射目标观测数据的Fredholm方程 193

6.3.2 Fredholm方程矩阵化表示 196

6.3.3 微动－点散射中心模型 198

6.3.4 微动－滑动型散射中心模型 198

6.4 SAR微动目标参数初值估计 202

6.4.1 微点模型目标特性与初始参数估计 203

6.4.2 微滑模型目标特性与初始参数估计 203

6.5 SAR微动目标参数估计——MLE方法 211

6.5.1 MLE优化 212

6.5.2 实验结果 213

6.6 SAR微动目标参数估计——贝叶斯方法 216

6.6.1 基于稀疏贝叶斯方法的图像重建 217

6.6.2 实验结果 221

6.7 本章小结 223

参考文献 224

第7章 若干开放性问题与研究方法总结 225

7.1 需要进一步研究的问题 225

7.2 THz-SAR 226

7.3 研究方法 227

参考文献 228

附录A 俯仰和纵摇时距离模型近似的证明 229

附录B 小幅快速微动对RCMC影响的证明 230

附录C 微动目标PFA图像张角效应的证明 232