Observatorio de I+D+i UPM

Memorias de investigación
Tesis:
Generación de Imágenes Radar de Súper-Resolución mediante Nuevas Técnicas de Apodización No Lineal
Año:2008
Áreas de investigación
  • Procesado y análisis de la señal
Datos
Descripción
La tecnología radar es ampliamente conocida y empleada en la actualidad para multitud de aplicaciones en el campo civil y militar. Una de sus principales ventajas frente a sensores ópticos consiste en la capacidad de detección a larga distancia en cualquier condición meteorológica. Por contra, la resolución obtenida por estos sistemas queda muy lejos de la que se espera de sistemas ópticos. Para reducir esta brecha, se han desarrollado nuevas técnicas en el campo radar cuyo objetivo es incrementar la resolución, aumentando la frecuencia de los radares y aplicando procesos SAR o ISAR. Estas técnicas han abierto la posibilidad de generación de imágenes radar de alta resolución. Como resultado de este desarrollo, han aparecido nuevas aplicaciones de vigilancia costera e identificación de blancos. La técnica conocida como Radar de Apertura Sintética (SAR) es capaz de obtener imágenes radar de alta resolución mediante un procesado de señal avanzado. La calidad de las imágenes obtenidas se suele medir en términos de resolución y margen dinámico de detección o discriminación en las proximidades de un blanco. Aunque es posible extender el margen dinámico mediante el empleo de técnicas de apodización lineal o enventanado, estas técnicas traen consigo una pérdida de resolución. La técnica Spatially Variant Apodization (SVA) es un método no lineal que consigue obtener un alto incremento de margen dinámico sin empeorar la resolución final obtenida. La técnica SYA básica ha demostrado, bajo ciertas condiciones de diseño del sistema, ventajas en diferentes escenarios SAR con blancos puntuales aislados. En este trabajo, se han analizado las limitaciones de la técnica SVA obteniéndose sus condiciones de aplicación práctica. Por otro lado, se ha propuesto una nueva técnica que permite ampliar la aplicación de la técnica SVA a cualquier tipo de sistema, superando las limitaciones presentes en las técnicas tradicionales e incrementando la capacidad de mejora de imágenes SAR o ISAR. Con el objetivo de incrementar no sólo el margen dinámico, sino también las capacidades de resolución, se propone una nueva técnica llamada Súper-SVA. En efecto, la técnica de Súper-SVA es realmente un método de Súper-resolución que permite incrementar la resolución de las imágenes radar mediante un filtrado no lineal del retorno de la señal procedente de los blancos. Este método está basado en una extrapolación del espectro de las señales que viene originada por efecto de la aplicación del SVA. Se ha elaborado un modelo matemático completo de la técnica Súper-SVA que ha permitido analizar sus capacidades y limitaciones. Los nuevos algoritmos propuestos han sido aplicados a imágenes SAR e ISAR obtenidas mediante radares de alta resolución desarrollados por nuestro grupo de investigación y datos SAR públicos del sistema MSTAR. Los resultados prácticos demuestran una mejora importante en resolución y en capacidad de discriminación de blancos, demostrando que es posible lograr súper-resolución a partir de estas técnicas.
Internacional
Si
ISBN
Tipo de Tesis
Doctoral
Calificación
Sobresaliente cum laude
Fecha
31/10/2008
Esta actividad pertenece a memorias de investigación
Participantes
  • Autor: Carlos Castillo Rubio (UPM)
  • Director: Mateo Burgos Garcia (UPM)
Grupos de investigación, Departamentos, Centros e Institutos de I+D+i relacionados
  • Creador: Grupo de Investigación: Microondas y Radar
  • Departamento: Señales, Sistemas y Radiocomunicaciones
S2i 2022 Observatorio de investigación @ UPM con la colaboración del Consejo Social UPM
Cofinanciación del MINECO en el marco del Programa INNCIDE 2011 (OTR-2011-0236)
Cofinanciación del MINECO en el marco del Programa INNPACTO (IPT-020000-2010-22)