%38تخفیف

دانلود پروژه:آنالیز خطای جبران اثر حرکت سکو در کیفیت تصویربرداری راداری در مد stripmap

تعداد 150 صفحه فایل word قابل ویرایش

Site: www.filenaab.ir

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر

کارشناسی ارشد در رشته برق- مخابرات

چکيده

آنالیز خطای جبران اثر حرکت سکو در کیفیت تصویربرداری راداری در مد stripmap

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[1] (INS) ، سیستم موقعیت یابی جهانی (GPS) یا واحد اندازه گیری اینرسی[2] (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.

دسته: فنی و مهندسی, مهندسی برق برچسب: آنالیز خطای, تصویربرداری, جبران اثر, حرکت سکو, راداری در, کیفیت, مد stripmapدانلود-پروژه-کارشناسی-ارشد-مقاله-پایان نامه-پژوهش-

توضیحات

فهرست مطالب

مقدمه. 2

1-1- تاریخچه SAR…………………………………………………………………………………………………………………. 2

1-2- رادار در سنجش از راه دور………………………………………………………………………………………………. 4

1-3- اساس کار SAR………………………………………………………………………………………………………………. 4

1-4- جبران حرکت سکو………………………………………………………………………………………………………….. 7

1-4-1- اثر حرکت سکو بر کیفیت تصویر SAR.. 9

1-5- روش های جبران حرکت………………………………………………………………………………………………… 13

1-5-1- جبران سازی با استفاده از اندازه گیری مسیر پروازی با IMU.. 13

1-5-2- جبران مسیر حرکت با استفاده از داده های خام SAR.. 16

1-6- سر فصل مطالب پایان نامه……………………………………………………………………………………………… 18

2- اصول پردازش سیگنال SAR.. 20

2-1- مقدمه. 20

2-2- فشرده سازی سیگنال های FM خطی.. 23

2-2-1- سیگنال های FM خطی.. 23

2-2-2- فشرده سازی پالس…. 28

2-3- مفاهیم دهانه مصنوعی.. 30

2-3-1- هندسه SAR.. 31

2-3-2- فرم هذلولی معادله برد. 34

2-3-3- فرکانس داپلر در موضوع SAR چیست ؟ 34

2-3-4- مفهوم دهانه مصنوعی ( synthetic aperture ) 35

2-4- اصول عملکرد 2-D SAR.. 36

2-4-1- تصویربرداری راداری یک بعدی Cross Range. 36

2-4-2- sampling. 38

2-4-3- 2-D Imaging. 38

2-5- تئوری الگوریتم های Range Doppler و Chirp Scaling. 40

2-5-1- تئوری الگوریتم RDA.. 41

2-5-2- تئوری الگوریتم CSA.. 43

3- تشریح الگوریتم های RDA و CSA.. 51

3-1- الگوریتم Range Doppler 51

3-1-1- مقدمه : 51

3-1-2- نگاهی کلی به الگوریتم.. 52

3-1-3- سیگنال خام رادار ( داده های خام ) 54

3-1-4- فشرده سازی برد. 55

3-1-5- تبدیل فوریه ی سمت… 56

3-1-6- تصحیح جابجایی سلول برد. 57

3-1-7- فشرده سازی سمت… 58

3-1-8- شبیه سازی SAR با استفاده از الگوریتم RDA.. 60

3-2- الگوریتم Chirp Scaling. 69

3-2-1- مقدمه. 69

3-2-2- نگاهی کلی به الگوریتم chirp scaling. 70

3-2-3- پیشینه ی CSA.. 71

3-2-4- جزئیات پردازش CSA.. 73

3-2-5- شبیه سازی برای یک هدف نقطه ای.. 77

4- جبران حرکت سکو. 82

4-1- مقدمه. 82

4-2- بررسی اثر حرکت سکو در تصویر SAR.. 83

4-3- جبران سازی حرکت سکو. 87

4-3-1- روش جبران سازی تئوری.. 88

4-3-2- جبران حرکت سکو در یک مرحله (با استفاده از تقریب) 90

4-3-3- جبران حرکت سکو در دو مرحله. 92

4-4- تصحیح الگوریتم های RDA و CSA جهت اعمال MOCO.. 94

4-4-1- تصحیح الگوریتم RDA.. 94

4-5- شبیه سازی جبران حرکت سکو. 98

5- آنالیز خطای جبران حرکت سکو. 114

5-1- مقدمه. 114

5-2- پاسخ ضربه در جهت سمت]33[ 115

5-3- پاسخ ضربه در جهت برد]33[ 118

5-4- دسته بندی خطاهای فاز ]33[ 119

5-5- نیازمندیهای جبران حرکت سکو ]33[ 123

5-5-1- خطاهای فاز خطی.. 123

5-5-2- خطاهای فاز درجه دو 124

5-5-3- خطاهای فاز فرکانس بالا. 125

5-5-4- تعیین خطای حرکت قابل قبول.. 125

5-5-5- تعیین حد بالای طیف توان برای خطای حرکت باقی مانده 125

5-5-6- محاسبه PSD خطای حرکت قابل قبول برای پارامترهای شبیه سازی.. 128

6- نتیجه گیری و پیشنهادها 135

6-1- نتیجه گیری.. 135

6-2- پیشنهادات… 136

فهرست جداول

جدول 1-1 : پارامترهای شبیه سازی.. 10

جدول 1-2 : پارامترهای حسگر شبیه سازی شده 12

جدول 3-1 : پارامترهای شبیه سازی.. 60

جدول 4-1 : مقادیر شبیه سازی شده برای RDA و CSA… 100

جدول 5-1 : پارامترهای حسگر. 119

جدول 5-2 : جابجایی در راستای حرکت سکو و سرعت هایی که منجر به خطای فاز می شود. 119

جدول 5-3 : پارامترهای سیستم E-SAR.. 126

جدول 5-4 : کیفیت تصویر مورد نیاز 126

فهرست شکل ها

شکل 1-1: ماهواره SEASAT ]4[ 3

شکل 1-2 : Stripmap SAR.. 5

شکل 1-3 : Spotlight SAR.. 6

شکل 1-4 : Interferometric SAR.. 7

شکل 1- 5 : Scan SAR.. 6

شکل 1-6 : داده های شبیه سازی شده LFM-CW SAR برای یک هدف نقطه ای و آرایه ای از اهداف نقطه ای. ستون اول (سمت چپ) خطاهای حرکت و ستون دوم حالت ایده آل بدون خطای حرکت را نشان می دهد]10[ 11

شکل 1-7 : تصویر پردازش شده بدون MOCO.]11[ 12

شکل 1-8 : تصویر پردازش شده با اعمال MOCO.]11[ 14

شکل 1-9 : داده های شبیه سازی شده LFM-CW SAR برای یک هدف نقطه ای و آرایه ای از اهداف نقطه ای. ستون سمت چپ حالت ایده آل بدون خطای حرکت و ستون سمت راست حالت غیر ایده آل را بعد از اعمال MOCO نشان می دهد ]10[ 15

شکل 1-10 : به ترتیب از چپ به راست : تصویر پردازشی در حالت ایده آل ، تصویر تار شده بدلیل خطای فاز سفید و تصویر باز سازی شده با استفاده از روش autofocus ]13[ 17

شکل 1-11 :تصویر پردازشی UAV-SAR. (aبدون تصحیح حرکت.b ( با اعمال MOCO ]16[ 17

شکل 2-1 : الف) دامنه قسمت حقیقی سیگنال ب) دامنه قسمت موهومی سیگنال ج) فاز سیگنال د) فرکانس سیگنال 25

شکل 2-2 : طیف مختلط یک پالس FM خطی.. 29

شکل 2-3 : خروجی فیلتر منطبق یک پالس FM خطی.. 30

شکل2-4: هندسه دریافت داده های راداری ]2[ 32

شکل 2-5 : هندسه تصویربرداری یک بعدی.. 37

شکل 2-6 : هندسه جابجایی سلول برد RCM… 39

شکل 2-7 : توصیف قرار گرفتن منحنی RCM چند هدف روی یک منحنی در حوزه برد داپلر. 42

شکل 2-8 : مثال ساده ای از شیفت هدف بعد از scaling و فشرده سازی.. 47

شکل 2-9 : شیفت اهداف توسط یک تابع scaling ، FM خطی.. 48

شکل 3-1 : بلوک دیاگرام RDA… 53

شکل 3-2 : فضای سیگنال خام SAR.. 61

شکل 3-3 : مرکز فضای سیگنال. الف) شکل بالا (up-chirp) ب) شکل پایین (down-chirp) 62

شکل 3-4 : سیگنال مرجع برد. 63

شکل 3-5 : جابجایی سلول برد. 64

شکل 3-6 : فشرده سازی سیگنال وسط سمت در حوزه زمان برد. 64

شکل 3-7 : تصویر فشرده شده در جهت برد. 65

شکل 3-8 : تصویر بعد از RCMC.. 66

شکل 3-9 : تصویر SAR پردازش شده نهایی یک هدف نقطه ای.. 67

شکل 3-10 :الف- نمایه برد و سمت تصویر SAR پردازش شده نهایی یک هدف نقطه ای.. 67

شکل 3-10 :ب- نمایه برد و سمت تصویر SAR پردازش شده نهایی یک هدف نقطه ای.. 68

شکل 3-11: بلوک دیاگرام الگوریتم CSA… 72

شکل 3-12 : تصویر بعد از RCMC.. 78

شکل 3-13 : تصویر پردازشی نهایی (CSA) 78

شکل 3-14 : نمایه برد و سمت تصویر SAR پردازش شده نهایی یک هدف نقطه ای.. 79

شکل 3-15: مقایسه الگوریتم RDA و CSA… 80

شکل 4-1 : هندسه حرکت نامی و واقعی سکو. 83

شکل 4-2 : مکان هدف m ام ( نقطه Pm ) در نوار 84

شکل 4-3: بلوک دیاگرام RDA اصلاح شده 95

شکل 4-4 : بلوک دیاگرام CSA اصلاح شده 97

شکل 4-5 : انحراف سینوسی با دامنه 105 m برای الگوریتم RDA… 100

شکل 4-6 : مقایسه پروفایل سمت (شکل بالا) و برد (شکل پایین) حالت ایده آل و حالت دارای انحراف سینوسی با دامنه 0.01m برای الگوریتم RDA… 101

شکل 4-7 : مقایسه تصویر پردازشی نهایی در حالت ایده آل (شکل بالا) و در حالت دارای انحراف سینوسی با دامنه 0.01m (شکل پایین) برای الگوریتم RDA… 102

شکل 4-8 : شکل بالا: تصویر داده SAR خام دریافتی ، شکل پایین: تصویر پردازشی نهایی در حالت دارای انحراف سینوسی با دامنه 105 m برای الگوریتم RDA… 103

شکل 4-9 : مقایسه پروفایل سمت (شکل بالا) و برد (شکل پایین) حالت ایده آل و حالت دارای انحراف سینوسی با دامنه 0.01m برای الگوریتم CSA… 104

شکل 4-10-الف : جبران حرکت سکو به روش تئوری نسبت به هدف سمت راست برای انحراف سینوسی با دامنه 105 m (شکل بالا برای الگوریتم RDA) و (شکل پایین برای الگوریتم CSA) 105

شکل 4-10-ب : جبران حرکت سکو به روش تئوری نسبت به هدف سمت راست و روش دو مرحله ای برای انحراف سینوسی با دامنه 105 m… 106

شکل 4-11 : مقایسه پروفایل سمت جبران حرکت سکو برای انحراف سینوسی با دامنه 105 m به روش دو مرحله ای با حالت ایده آل (شکل بالا) و با روش یک مرحله ای (شکل پایین) 107

شکل 4-12 : مقایسه تصویر پردازشی حالت ایده آل با روش جبران سازی دو مرحله ای برای هدف نقطه ای واقع در x_m=-100 mو y_m=100 m برای RDA… 108

شکل 4-13 : مقایسه پروفایل برد و سمت حالت ایده آل با روش جبران سازی دو مرحله ای برای هدف نقطه ای واقع در x_m=-100 m و y_m=100 m برای RDA… 109

شکل 4-14 : مقایسه تصویر پردازشی حالت ایده آل با روش جبران سازی دو مرحله ای برای هدف نقطه ای واقع در x_m=-100 m و y_m=100 m برای CSA… 110

شکل 4-15 : مقایسه پروفایل برد و سمت حالت ایده آل با روش جبران سازی دو مرحله ای برای هدف نقطه ای واقع در x_m=-100 m و y_m=100 m برای CSA… 111

شکل 4-16 : مقایسه تصویر پردازشی حالت ایده آل با روش جبران سازی دو مرحله ای برای چند هدف نقطه ای کنار هم 112

شکل 5-1 : هندسه SAR.. 115

شکل 5-2 : انحراف از خط مستقیم.. 116

شکل 5-3 : الف- پاسخ ضربه سمت بدون خطای فاز و شیفت بدلیل خطای فاز πرادیان.. 121

شکل 5-3 : ب – پاسخ ضربه سمت با یک خطای فاز درجه دو πرادیان.. 122

شکل 5-3 : ج – پاسخ ضربه سمت با یک خطای فاز سینوسی با دامنه 0.1 رادیان و 6 سیکل.. 122

شکل 5-4 : مقایسه PSD اندازه گیری شده حرکت هواپیمای DO 228 با PSD تعیین شده برای خطای حرکت قابل قبول 127

شکل 5-5 : شکل بالا: PSD تعیین شده برای خطای حرکت قابل قبول. شکل پایین : خطای حرکت شبیه سازی شده 130

شکل 5-6 : شکل بالا: اثر نویز گوسی با مشخصه فرکانس تعیین شده در پروفایل سمت. شکل پایین : تصویر نهایی در حضور خطای حرکت قابل قبول.. 131

شکل 5-7 : مقایسه اثر نویز فرکانس بالا و فرکانس پایین در پروفایل سمت… 132

شکل 5-8 : شکل بالا: PSD یک نوبز رنگی دلخواه. شکل پایین: اثر این نویز خاص در پروفایل سمت… 133

امتیاز 0 از 5 از 0 دیدگاه

قیمت اصلی 37,000 تومان بود.قیمت فعلی 23,000 تومان است.

تاریخ ایجاد آذر 11, 1399
تاریخ بروزرسانی اسفند 13, 1401
فروش 0
دیدگاه 0

شرایط استفاده از محصول

تمام محصولات به ازای پرداخت پروژه تنها قابل استفاده می باشند. این بدین معنی است که برای استفاده از یک یا چند محصول ، لازم به خرید آن محصول است.

مزایای خرید این محصول:

دسترسی به فایل به صورت همیشگی
پشتیبانی رایگان
پشتیبانی 24 ساعته محصول
بازگشت وجه در صورت عدم رضایت مشتری

مشاهده قوانین سایت