بهبود تبدیل کوتاه زمان-فرکانس در جبران اثر حرکت تصویر برداری رادار روزنه مصنوعی معکوس
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Place of Publication, Distribution, etc.
تهران
NOTES PERTAINING TO TITLE AND STATEMENT OF RESPONSIBILITY
Text of Note
محمدعلی سبط
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Body granting the degree
صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
Date of degree
۱۴۰۱
Discipline of degree
مخابرات
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
جبران اثر حرکت هدف در تصویر برداری رادار روزنه ی مصنوعی معکوس (RASI)، یک مرحله ی مهم در فرایند شکل دهی تصویر است. در این مرحله تلاش می شود تا برای هر پراکنده گر دو شرط در هنگام تصویر برداری رعایت شود: اول آنکه پراکنده گر در یک سلول برد باقی بماند و دوم اینکه فرکانس داپلر آن ثابت باشد. برقراری این دو شرط موجب می شود تا تصویر نهایی دچار مات شدگی نشود. تبدیل کوتاه زمان فرکانس (TFTS) از داده های دریافتی از هدف به خوبی نشان دهنده ی عملکرد مراحل جبران حرکت هدف است؛ بطوریکه اگر این مراحل بصورت کارامد عمل کرده باشند؛ طیفی که پراکنده گر ها در طول زمان اشغال می کنند؛ در محدوده ی فرکانسی ثابتی قرار خواهد گرفت. برای ارضای این دو شرط، جبران حرکت در دو مرحله ی انتقالی و چرخشی پی ریزی شده. جبران حرکت انتقالی هم خود به دو مرحله ی همترازی دامنه و تمرکز خودکار (یا تصحیح فاز ) تقسیم می شود. در این پایان نامه دو روش برای جبران حرکت هدفی که چرخش آن غیر یکنواخت است؛ پیشنهاد شده. در هر دو روش برخلاف رویه ی معمول الگوریتم های جبران حرکت، ابتدا، بلافاصله بعد از همترازی دامنه، حرکت چرخشی جبران و بعد از آن تصحیح فاز انجام می شود. در روش اول به منظور کاهش بار محاسباتی فرایند تمرکز خودکار، از روش تحلیل تصویر ویژه استفاده شده که در آن فقط از بردار های ویژه ای از ماتریس کوواریانس داده ها که عمده اطلاعات تصویر در آنها است؛ برای تصحیح فاز استفاده شده. مشکلی که در روش تحلیل تصویر ویژه وجود داشت موجب شد تا در روش دوم، از تحلیل تصویر مکفی بجای تصویر ویژه، برای کاهش بار محاسباتی استفاده شود. برای ساخت تصویر مکفی از سلول برد هایی استفاده شد که احتمال حضور پراکنده گر در آنها بیشتر از سایر سلول برد ها بود. با این کار شباهت تصویر مکفی با تصویر اصلی تا حدودی حفظ شد. با استفاده از شبیه سازی و آزمایش های عددی کارامدی روش های مطرح شده بررسی و نشان داده شدند و تبدیل TFTS داده های جبران حرکت شده بهبود یافت و در یک محدوده ی فرکانسی قرار گرفت.
Text of Note
Compensating the effect of target motion in Inverse Synthetic Aperture Radar )ISAR( imaging is an important step in the image formation process. At this stage, two conditions are observed for each scatterer during imaging: firstly, the scatterer remains in a range cell, and secondly, its Doppler frequency is constant. The fulfillment of these two conditions will ensure that the final image does not become opaque. The short time-frequency transform )STFT( of the data received from the target shows well the performance of the target motion compensation steps, so if these steps have worked efficiently; the spectrum occupied by scatterers over time; will be in a fixed frequency range. To satisfy these two conditions, the motion compensation is based on two stages of translation and rotation. The translational motion compensation itself is divided into two stages: amplitude alignment and autofocus )or phase correction(. In this thesis, there are two methods to compensate for the movement of a target whose rotation is non-uniform; Proposed. In both methods, contrary to the usual procedure of motion compensation algorithms, first, immediately after range alignment, rotational motion is compensated, and then phase correction is performed. In the first method, to reduce the computational burden of the autofocus process, a eigen image analysis method is used, in which only eigenvectors of the data covariance matrix, which contain the majority of the image information; are Used for phase correction. The problem that existed in the eigen image analysis method caused that in the second method, sufficient image analysis was used instead of the special image to reduce the computational load. To create a sufficient image, the range cells were used, where the probability of the presence of scatterers was higher than other range cells. With this, the similarity of the sufficient image with the original image was preserved to some extent. Using simulation and numerical experiments, the effectiveness of the proposed methods was investigated and shown, and the STFT transformation of the motion compensation data was improved and placed in a frequency range.