Collado Rosell, Arturo (2016) Desarrollo de un procesador radar de apertura sintética . / Develop of a SAR processor. Maestría en Ciencias Físicas, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro.
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| PDF (Tesis) Español 3359Kb |
Resumen en español
Debido al cercano lanzamiento de un satelite SAOCOM por parte de CONAE que lleva como instrumento un radar de apertura sintetica SAR (Synthetic Aperture Radar) y el desarrollo por parte del Ministerio de Defensa de VANT (Vehculo Aero No Tripulado) con este tipo de radares, se ve la necesidad de comenzar a desarrollar conocimientos basicos en esta materia que ayude en el futuro al diseño de mejores algoritmos de obtencion de imagenes con esta tecnologa. Una imagen SAR es una imagen de la re ectividad radar del terreno u objeto en particular. Dicha imagen se obtiene mediante el procesamiento de multiples ecos radar de un mismo escenario obtenidos desde distintos puntos de observacion y conociendo tanto el movimiento del radar como del escenario (usualmente jo). Con el conocimiento exacto del movimiento del radar, podemos construirnos en forma sintetica una antena mas grande, implicando mejor resolucion. Esta tecnica es conocida como radar de apertura sintetica, la cual ademas de usar el conocimiento de la variacion de la fase de la señal trasmitida de un punto sobre el terreno usa tecnicas de enfoque y ltro adaptado para obtener imagenes con buena resolucion. Esta tesis se enfoca en entender los conocimiento basicos de la tecnica SAR, realizando simulaciones de escenarios SAR de blancos puntuales y distribudos con el objetivo de desarrollar un procesador que obtenga una imagen de estos escenarios. Ademas se realizo el estudio del centroide doppler (CD) utilizando varios algoritmos. Algunos de estos algoritmos estiman el CD fraccionario (CDE, SDE, ajuste senoidal) y los otros el CD ambiguo (WDA, MLCC, MBFA). Por otro lado se estudio como utilizando tecnicas de auto enfoque se logra determinar la tasa de crecimiento de la frecuencia en acimut para poder implementar la compresion en acimut con los parametros correctos. Utilizando el estudio del CD y de la tasa de crecimiento de la frecuencia en acimut, se implemento el algoritmo RDA, se valido y verico su correcto funcionamiento usando datos simulados y datos reales respectivamente.
Resumen en inglés
Due to the forthcoming launch of a SAOCOM satellite by CONAE that carries as instrument a SAR synthetic aperture radar and the development by the Defense Ministry of UAV (Unmanned Aerial Vehicle) with this type of radars we see the need to start developing knowledge in this eld to improve the design of algorithms to obtain better images with this technology. An image SAR is an image of the re ectivity radar of the terrain or an object in particular. This image is obtained through the processing of multiple radar echoes of the same scenes obtained from dierent points of view and knowing both the movement of the radar and the scene (Usually xed). With the exact knowledge of the radar movement, we can construct a bigger antenna in a synthetic form, implying better resolution. This technique is known as SAR Synthetic Aperture Radar, which in addition use the knowledge of the variation of the phase of the signal transmitted from a point on the terrain, and uses techniques of approach and matched lter to obtain images with good resolution. This thesis focuses on understanding the basic knowledge of technology SAR, performing simulations of SAR scenes of point and distributed targets with the aim of developing a processor that obtains an image of these scenes. In addition, we performed the Doppler centroid (CD) study using several algorithms. Some of these algorithms estimate the fractional CD (CDE, SDE, sinusoidal t) and others the ambiguous CD (WDA, MLCC, MBFA). On the other hand we study how auto-focus techniques determine the rate of growth of the azimuth frequency in order to implement the azimuth compression with the correct parameters. Using the study of the CD and the rate of growth of the azimuth frequency, the RDA algorithm was implemented and its correct operation was validated and veried using simulated data and real data respectively.
| Tipo de objeto: | Tesis (Maestría en Ciencias Físicas) |
|---|---|
| Información Adicional: | Área Temática: Procesamiento de señales de radar. |
| Palabras Clave: | Algorithms; Algoritmos; Radar; Radar; Images; Imágenes; [Synthetic aperture radar; Radar de apertura sintética; Range doppler algorithm; Algoritmo range doppler; Range cell migration; Migración de celdas en rango; Matched filter; Filtro adaptado] |
| Referencias: | [1] Lan G. Cumming, F. H. W. Digital processing of Synthetic Aperture Radar Data. Artech House, 2005. 1, 2, 5, 6, 10, 13, 14, 15, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 26, 35, 36, 37, 38, 41, 43, 45, 48, 50, 53, 56, 57, 59, 61, 66 [2] Richards, M. A. Fundamentals of Radar Signal Processing. Mc Graw Hill, 2014. 10 [3] Cumming, I. G. Digital processing of seasat sar data. IEEE International Confe- rence on Acoustics, Speech and Signal Processing, Washington DC, Apr 2-4 , 1979. 17 [4] Fuk-Kwok Li, J. C., Daniel N. Held, Wu, C. Doppler parameter estimation for spaceborne synthetic-aperture radars. IEEE, GE-23 No 1, 1985. 35 [5] Madsen, S. N. Estimating the doppler centroid of sar data. IEEE, AES-25 No 2, 1989. 36, 40, 41 [6] Balmer, R., Runge, H. Prf-ambiguity resolving by wavelength diversity. IEEE, 29 No 6, 1991. 36, 44, 45 [7] Wong, F., Cumming, I. G. A combined sar doppler centroid estimation scheme based upon signal phase. IEEE, 34 No 3, 1996. 36, 47, 48, 49 [8] Cumming, W. F. . H. B., I. Radarsat-1 doppler centroid estimation using phasebased estimators. SAR Workshop: CEOS Committee on Earth Observation Sate- llites; Working Group on Calibration and Validation, Proceedings of a Conference held 26-29 October 1999, Toulouse, France. Edited by Robert A. Harris and L. Ou- wehand. Publisher: Paris: European Space Agency, 2000. ESA-SP vol. 450, ISBN: 9290926414, p.159, 26-29 October 1999. 37 [9] Jin, m. Optimal doppler centroid estimation for sar data from a quasihomogeneous source. IEEE, GE-24 , 6, 1986. 38 [10] Cumming, I. G. A spatially selective approach to doppler estimation for framebased satellite sar processing. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 42 , No 6, 2004. 39, 42, 53 [11] Papoulis, A. Probability random variables ans stochastics processes. pags. pp 197{198 and 483{485, 1965. 41 [12] Zhang, T. Investigation of biases in doppler centroid estimation algorithms, 1999. 44, 50 [13] Balmer, R. Doppler frequency estimation and the cramer-rao bound. IEEE TRANSACTION ON GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING, 29 No 3, May 1991. 45 [14] Cumming, I. G., Li, S. Improved slope estimation for sar doppler ambiguity resolution. IEEE TRANSACTION ON GEOSCIENCE AND REMOTING SENSING, 44 , No 3, 2006. 52 [15] J.R.Bennet, Cumming, I. G. A digital processor for the production of seasat syntethic aperture radar imagery. In Proc. SURGE Workshop, ESA Publication No SP-154,Franscati, Italy, July 16-18, 1979. 61 |
| Materias: | Física |
| Divisiones: | INVAP |
| Código ID: | 609 |
| Depositado Por: | Tamara Cárcamo |
| Depositado En: | 19 May 2017 15:57 |
| Última Modificación: | 19 May 2017 15:57 |
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