【摘 要】
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全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）信号在发生反射时,受反射面物理特性的影响,其极化特性、波形、相位等会发生变化;利用GNSS反射信号,可以进行目标成像、目标探测及目标特征提取等研究。基于GNSS反射信号的双基地合成孔径雷达系统的成像分辨率受限于GNSS的信号带宽,而北斗导航系统（Bei Dou Navigation Satellite
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全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）信号在发生反射时,受反射面物理特性的影响,其极化特性、波形、相位等会发生变化;利用GNSS反射信号,可以进行目标成像、目标探测及目标特征提取等研究。基于GNSS反射信号的双基地合成孔径雷达系统的成像分辨率受限于GNSS的信号带宽,而北斗导航系统（Bei Dou Navigation Satellite System,BDS）相较于其他GNSS系统有两个显著的优势。其一在于BDS系统具有码带宽较宽的BDS B3信号,能够获得更高的距离分辨率;其二在于BDS系统独有的五颗对地静止地球轨道（Geosynchronous Earth Orbit,GEO）卫星,可在不考虑运动补偿的情况下保证长时间积分的稳定性。因此,基于北斗反射信号（BDS-R）的双基地雷达系统具有重要的研究意义。本文的研究工作主要分为两部分,第一部分是基于BDS-R的双基地合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）进行目标成像及超分辨研究;第二部分是基于BDS-R的双基地逆合成孔径雷达（Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR）进行目标探测及目标长度特征提取研究。本文具体的研究工作及研究成果如下:首先分析比较各大GNSS星座体系及GNSS信号的特征,选取北斗B3信号作为本文研究的目标发射信号;基于北斗B3信号模型建立双基地SAR模型和双基地ISAR模型;利用仿真信号进行双基地雷达信号同步处理方法的研究。接着研究了基于BDS-R的超分辨SAR成像。建立基于北斗GEO卫星的SAR成像模型;研究典型的后向投影（Back Projection,BP）成像算法,并通过点目标仿真实验验证其可行性以及在本文基于BDS-R的双基地SAR模型中的适用性;再将截断奇异值分解（Truncated Singular Value Decomposition,TSVD）方法加入双基地BP成像算法流程中形成完整的双基地超分辨成像算法,并通过两个现场实验验证超分辨成像的可行性及成像的改进效果。最后研究了基于BDS-R的ISAR目标长度特征提取。建立ISAR目标特征提取模型,构建双基地距离与多普勒频率之间的函数关系;研究适用于北斗双基地系统的距离多普勒（Range-Doppler,RD）形成算法,并以此为基础提出ISAR目标长度特征提取方法;再设计江面运动目标特征提取的现场实验,提取出江面运动货轮的长度。
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