Параметрическая идентификация комплексных изображений многоточечных объектов

• Автор: Коновалюк, Максим Александрович
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Постановка задачи параметрической идентификации
1.1. Обзор источников литературы
1.2. Рассеяние электромагнитных волн радиолокационными
объектами сложной формы
1.3. Определение параметров модели отраженного сигнала в
частотной области
1.4. Основные понятия и предлагаемый подход к параметрической идентификации
Выводы по главе
Глава 2. Модель комплексного изображения
2.1. Формирование радиолокационного сигнала
2.2. Прием и обработка радиолокационного сигнала
2.3. Пространственный двумерный радиолокационный сигнал
2.4. Модель цифрового комплексного РЛИ
Выводы по главе
Глава 3. Алгоритм обработки комплексного изображения
3.1. Инверсная фильтрация изображения
3.2. Модель спектральных данных
3.3. Формирование матрицы данных
3.4. Информационные критерии определения порядка модели
3.4.1. Параметрический подход к определению порядка модели
3.4.2. Непараметрический подход к определению порядка модели
3.5. Оценивание параметров точечных центров рассеяния цели
3.6. Моделирование идентификации параметров дискретных
экспонент
Выводы по главе
Глава 4. Анализ точности оценки параметров изображения

4.1. Аналитическое описание алгоритма параметрической идентификации
4.2. Структура алгоритма
4.3. Описание модели двухточечного рассеивателя
4.4. Исследование зависимости точности определения координат рассеивателей от интенсивности шума
4.5. Исследование зависимости точности определения координат рассеивателей от расстояния между ними
4.6. Анализ точности определения положения рассеивателей на плоскости изображения
Выводы по главе
Глава 5. Экспериментальное исследование алгоритма
5.1. Анализ и идентификация параметров комплексного РЛИ трехточечной цели
5.2. Анализ и идентификация параметров модели комплексного РЛИ многоточечной цели
5.3.Обработка полученного экспериментально комплексного РЛИ
Выводы по главе
Заключение
Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы.
Современные активные широкополосные системы радиовидения позволяют получать изображение объектов с высоким разрешением, которое обеспечивается полосой частот от 100 МГц до 500 МГц. Расширение полосы частот увеличивает возможности системы получать больше информации о форме и геометрических размерах наблюдаемых радиоконтрастных объектов. Следует отметить, что изображения одних и тех же объектов в радиодиапазоне отличаются от их изображений в оптическом диапазоне. Описание радиолокационных изображений основывается на теории рассеяния электромагнитных волн. Физическими механизмами взаимодействия объекта и электромагнитных полей являются-дифракция'и интерференция. В широкой полосе частот рассеяние приближенно описывается геометрической теорией дифракции. Наблюдаемый объект может быть представлен совокупностью рассеивателей, которые являются источниками вторичного излученияэлектромагнитных волн.
В теории рассеяния электромагнитного^излучения обычно считается, что отдельные элементы объекта рассеивают энергию падающей электромагнитной волны независимо друг от друга и объект рассматривается как совокупность набора центров рассеяния, каждый' из которых является независимой «блестящей» точкой. Так, в простейшем случае центр рассеяния объекта может представлять собой точечный отражатель. Математическая модель, описывающая электромагнитное рассеяние совокупностью «блестящих» точек объекта в ограниченной полосе частот является упрощенной.
Существует ряд факторов, определяющих преобразование электромагнитного сигнала при его рассеянии физическим объектом. Во-первых, в зависимости от геометрии и ориентации объекта один возбуждающий электромагнитный импульс преобразуется в совокупность взвешенных и задержанных импульсов, отраженных от каждого центра рассеяния этого объекта. Во-вторых, характер поведения центра рассеяния в частотной области в пределах полосы частот зондирующего импульса может повлиять на форму отраженного импульса.

Глава 2. Модель комплексного изображени
2.1. Формирование радиолокационного сигнала
В широкополосной радиолокации для формирования изображения [35] объекта в сантиметровом диапазоне длин волн применяется система, излучающая когерентные импульсные сигналы. Антенна такой системы осуществляет сканирование по углу азимута и работает на передачу и прием сигнала. Схема формирования сигнала, отраженного точечным объектом, рассеивающим зондирующие сигналы радиолокационной системы (РЛС), показана на рис. 2.1.
Рис. 2.1. Формирование радиолокационного сигнала, отраженного точечной целью, при сканировании антенной по углу азимута.
Неподвижная точечная цель становится вторичным источником излучения, рассеивая электромагнитную энергию излучения РЛС. Та часть вторичного электромагнитного излучения, которая распространяется обратно от цели до антенны РЛС, формирует радиолокационный эхо-сигнал. За время одного периода повторения Т зондирующих импульсов радиолокационный эхо-сигнал можно записать в виде:
*i(0 ~ Re|a -s(t — r)- ej2*fo('~r)J ■ /д (oic t — (p), t e [0; Г], (2.1)
где s(t) - комплексная огибающая зондирующего сигнала s(t);