عنوان پایان‌نامه
جبران سازی اثرات تغییرات مسیر رادار بر روی تصویر SAR با کاهش آنتروپی
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-مخابرات-میدان
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2945;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 75013
- تاریخ دفاع
- ۲۹ فروردین ۱۳۹۵
- دانشجو
- سیداحمد نیری
- استاد راهنما
- محمود محمدطاهری
- چکیده
- به منظور شبیه‌سازی یک رادار روزنه مصنوعی و تشکیل تصویر یک ساختار با کیفیت مناسب، در مرحله اول باید سیگنال دریافتی از ساختار که در واقع داده خام مورد نیاز برای پردازش می‌باشد، جمع‌آوری گردد. برای این منظور در این پایان‌نامه داده خام مورد نیاز جهت پردازش را با استفاده از روش‌های نور هندسی، تمام موج و تئوری تفرق یکنواخت تولید کرده که درنتیجه اثرات قطبش آنتن، راستای پرتوهای انتشاری رادار، نوع مواد و ویژگی‌های سطح و همچنین پارامترهای الکترومغناطیسی و هندسه فیزیکی ساختار در تولید داده‌خام لحاظ گردد. مشاهده خواهد شد که روش تئوری تفرق یکنواخت نسبت به روش‌های دیگر علاوه بر سرعت بیشتر فرایند شبیه‌سازی، تصویری با کیفیت بهتری ایجاد می‌نماید. در این پایان نامه از الگوریتم برد-داپلر و الگوریتم Back-propagation، جهت پردازش داده خام استفاده شده است. در ادامه این پژوهش، به منظور در نظر گرفتن حرکت واقعی رادار، مسیر حرکت را سینوسی فرض شده است. ایده‌آل نبودن مسیر حرکت، باعث ایجاد خطای فاز (اضافه شدن خطا به فاز سیگنال دریافتی) فرکانس بالا و فرکانس پایین شده که این خطای فازها به ترتیب باعث ایجاد اهداف کاذب و کشیدگی ساختار در راستای سمت می‌گردد. اضافه شدن خطای فاز باعث کاهش کیفیت و افزایش حد تفکیک در راستای سمت تصویر می‌شود. در پایان، فرایند جبران‌سازی خطای فاز، با روش حداقل نمودن آنتروپی تصویر و با استفاده از الگوریتم‌های بهینه‌ساز ژنتیک، فاخته، ازدحام ذرات و همچنین ترکیب ژنتیک و مین‌مکس انجام شده است. واژه‌های کلیدی: رادار روزنه مصنوعی، نور هندسی، تئوری تفرق یکنواخت، الگوریتم برد-داپلر، الگوریتم Back-propagation، خطای فاز، آنتروپی تصویر.
- Abstract
- Synthetic Aperture Radar (SAR) is an active microwave ranging system that provides a unique two or three dimensional view of the Earth surface and surface change. This thesis mainly focuses on simulation and assessment of the SAR image formation processing of a structure. To this end, returned echoes from the object, which are known as raw, should be firstly collected. For more coincidence and adaption to actual results, one would use experimental data. But its realization, is highly costly and more hardly to access. So, in this work the raw data are generated by using asymptotic techniques, namely geometrical optics (GO) and uniform theory of diffraction (UTD), and full-wave analysis. These methods inherently consider antenna polarization effects, radar propagation direction, material and surface characteristics, as well as electromagnetic parameters and the physical geometry of the structure in the production of the raw data. In comparison with other approaches, the UTD aside from being more quickly, also provides a better image quality. The second stage in the process of imaging is processing raw data. Here, we benefits range-Doppler and Back-propagation algorithms for this purpose. In order to modeling of the actual movement of the platform, we follow, as an initial approximation, a predetermined sinusoidal flight path. On the other hand, we know that for an airborne radar, the platform motion has a deterministic influence on image quality. Any deviation from an ideal rectilinear flight path results in a received signal phase error that degrades the processing output if there is no motion compensation stage. For this reason, minimizing image entropy approach has been successfully employed to enhance resolution and image quality. Keywords: Synthetic Aperture Radar, geometrical optics, uniform theory of diffraction, range-Doppler algorithm, back-propagation algorithm, phase error, image entropy.
