Imagerie radar basse fréquence à partir de réponses en rampe dans des directions arbitraires

par Yanhua Wen

Thèse de doctorat en Electronique, Propagation localisation


  • Résumé

    L'imagerie basse fréquence peut être utilisée pour caractériser des cibles, furtives aux fréquences radar usuelles, ou des objets enfouis. Les méthodes basses fréquences ne permettent pas d'obtenir des images haute résolution, mais elles fournissent des informations sur l'envergure et la forme globale de la cible. Les méthodes inverses de diffraction telles que la tomographie nécessitent un nombre élevé de directions d'observation pour reconstruire une image tridimensionnelle (3D). Au contraire, la technique de la réponse en rampe permet de générer une image 3D de l'enveloppe d'une cible à partir de seulement 3 directions d'observation. Cette possibilité est apportée par la forme de la réponse temporelle rétrodiffusée par la cible, appelée réponse en rampe , qui est reliée à la fonction de profil, définie comme l'aire de la cible dans chaque plan perpendiculaire à la direction d'observation. Les méthodes de reconstruction existantes donnent de bons résultats pour des directions d'observation mutuellement orthogonales, mais leurs performances se dégradent pour des directions arbitraires. Pour cela, nous utilisons un processus itératif. Dans le problème direct, nous avons développé un algorithme pour calculer la fonction de profil d'un objet 3D, qui peut être utilisé pour calculer les erreurs de la fonction de profil entre l'objet d'origine et l'objet estimé. Dans le le problème inverse, nous utilisons la méthode level-set, qui peut traiter le changement de topologie d'une manière complètement implicite et automatique lors de l'itération. Avec une vitesse adaptée, cette méthode donne des résultats corrects avec 3 directions arbitraires pour des objets variés.

  • Titre traduit

    Low frequency radar imaging from ramp responses in arbitrary directions


  • Résumé

    Radar imaging in low frequency can be used to characterize targets, stealthy in common radar frequencies, or buried objects. The low frequency methods cannot provide highresolution images, but they provide information on the size and global shape of the target. Inverse methods such as diffraction tomography require a great number of observing directions to reconstruct a threedimensional (3D) image. On contrary, the ramp response technique permits to generate a 3D image of the global shape of a target from only 3 directions. This possibility is realized by the back-scattered ramp response, which is related to the profile function, defined as the area of the target in each cut-plane perpendicular to the incident direction. Existing reconstruction methods give good results for mutually orthogonal directions, but their performance degrades for arbitrary directions. For this, we use an iterative process. In the direct problem, we developed an algorithm to calculate the profile function of a 3D object, which can be used to calculate the error function profile between the original object and the estimated object. In the inverse problem, we use the level set method, which can fully handle the topology change implicitly and automatically during the iteration. With an adapted velocity, this method gives correct results with three arbitrary directions.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (209 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 189-196

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  • Non disponible pour le PEB
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