مقطع ارشد مهندسی برق گرایش برق-مخابرات
با عنوان :آنالیز خطای جبران اثر حرکت سکو در کیفیت تصویربرداری راداری در مدstripmap
تعداد صفحات : 180
SAR یکی از مهمترین شاخه های علم ” سنجش از راه دور ” است که بدلیل کاربردهای گسترده آن از سال ها قبل مورد توجه محققان قرار گرفته است. در ایران نیز در سال های اخیر تحقیقاتی در زمینه الگوریتم های پردازش سیگنال SAR و مدهای مختلف کاری آن انجام شده است. یک مشکل اساسی در اکثر حسگرهای SAR هواپایه ، جبران خطاهای حرکت ناشی از اغتشاشات جوی است. به طور خاص ، اثرات اصلی تولید شده توسط خطاهای حرکت سکو در تصاویر SAR شامل تنزل حد تفکیک هندسی و رادیو متریک ، ابهام در جهت سمت و اعوجاج هندسی و فاز می باشد. انحرافات هواپیما از مسیر مستقیم و سرعت ثابت را می توان توسط سیستم ناوبری اینرسی (INS) ، سیستم موقعیت یابی جهانی (GPS) یا واحد اندازه گیری اینرسی (IMU) محاسبه نمود.
در این پایان نامه ابتدا مفاهیم SAR و نحوه کار آن بیان شده است. سپس تئوری الگوریتم های RDA و CSA و دلایل مطرح شدن این روش ها به تفصیل بحث شده است. سپس ضمن تشریح مراحل پردازشی هر کدام از الگوریتم ها، شبیه سازی هایی برای یک سناریوی متداول با زاویه لوچی کم انجام گردیده و نتایج آنها با هم مقایسه شده است.
هدف اصلی این پایان نامه بررسی روش های جبران حرکت سکو با استفاده از اطلاعات بدست آمده از IMU (یا INS) است. این روش ها با انجام محاسبات و شبیه سازی با هم مقایسه شده است.
در نهایت مقدار خطای قابل قبول جابجایی سکو نسبت به مسیر حرکتی ایده آل مطرح شده است. با استفاده از این مقادیر می توان مشخصات سنسورهای IMU را از نظر میزان خطا تعیین نمود.
فهرست مطالب
مقدمه
1-1- تاریخچه SAR
1-2- رادار در سنجش از راه دور
1-3- اساس کار SAR
1-4- جبران حرکت سکو
1-4-1- اثر حرکت سکو بر کیفیت تصویر SAR
1-5- روش های جبران حرکت
1-5-1- جبران سازی با استفاده از اندازه گیری مسیر پروازی با IMU
1-5-2- جبران مسیر حرکت با استفاده از داده های خام SAR
1-6- سر فصل مطالب پایان نامه
2- اصول پردازش سیگنال SAR
2-1- مقدمه
2-2- فشرده سازی سیگنال های FM خطی
2-2-1- سیگنال های FM خطی
2-2-2- فشرده سازی پالس
2-3- مفاهیم دهانه مصنوعی
2-3-1- هندسه SAR
2-3-2- فرم هذلولی معادله برد
2-3-3- فرکانس داپلر در موضوع SAR چیست ؟
2-3-4- مفهوم دهانه مصنوعی ( synthetic aperture )
2-4- اصول عملکرد 2-D SAR
2-4-1- تصویربرداری راداری یک بعدی Cross Range
2-4-2- sampling
2-4-3- 2-D Imaging
2-5- تئوری الگوریتم های Range Doppler و Chirp Scaling
2-5-1- تئوری الگوریتم RDA
2-5-2- تئوری الگوریتم CSA
3- تشریح الگوریتم های RDA و CSA
3-1- الگوریتم Range Doppler
3-1-1- مقدمه :
3-1-2- نگاهی کلی به الگوریتم
3-1-3- سیگنال خام رادار ( داده های خام )
3-1-4- فشرده سازی برد
3-1-5- تبدیل فوریه ی سمت
3-1-6- تصحیح جابجایی سلول برد
3-1-7- فشرده سازی سمت
3-1-8- شبیه سازی SAR با استفاده از الگوریتم RDA
3-2- الگوریتم Chirp Scaling
3-2-1- مقدمه
3-2-2- نگاهی کلی به الگوریتم chirp scaling
3-2-3- پیشینه ی CSA
3-2-4- جزئیات پردازش CSA
3-2-5- شبیه سازی برای یک هدف نقطه ای
4- جبران حرکت سکو
4-1- مقدمه
4-2- بررسی اثر حرکت سکو در تصویر SAR
4-3- جبران سازی حرکت سکو
4-3-1- روش جبران سازی تئوری
4-3-2- جبران حرکت سکو در یک مرحله (با استفاده از تقریب)
4-3-3- جبران حرکت سکو در دو مرحله
4-4- تصحیح الگوریتم های RDA و CSA جهت اعمال MOCO
4-4-1- تصحیح الگوریتم RDA
4-5- شبیه سازی جبران حرکت سکو
5- آنالیز خطای جبران حرکت سکو
5-1- مقدمه
5-2- پاسخ ضربه در جهت سمت
5-3- پاسخ ضربه در جهت برد
5-4- دسته بندی خطاهای فاز
5-5- نیازمندیهای جبران حرکت سکو
5-5-1- خطاهای فاز خطی
5-5-2- خطاهای فاز درجه دو
5-5-3- خطاهای فاز فرکانس بالا
5-5-4- تعیین خطای حرکت قابل قبول
5-5-5- تعیین حد بالای طیف توان برای خطای حرکت باقی مانده
5-5-6- محاسبه PSD خطای حرکت قابل قبول برای پارامترهای شبیه سازی
6- نتیجه گیری و پیشنهادها
6-1- نتیجه گیری
6-2- پیشنهادات
فهرست جداول
جدول 1-1 : پارامترهای شبیه سازی
جدول 1-2 : پارامترهای حسگر شبیه سازی شده
جدول 3-1 : پارامترهای شبیه سازی
جدول 4-1 : مقادیر شبیه سازی شده برای RDA و CSA
جدول 5-1 : پارامترهای حسگر
جدول 5-2 : جابجایی در راستای حرکت سکو و سرعت هایی که منجر به خطای فاز π/2 می شود
جدول 5-3 : پارامترهای سیستم E-SAR
جدول 5-4 : کیفیت تصویر مورد نیاز
تعداد صفحات : 180
