分布式小卫星合成孔径雷达研究进展

分布式小卫星合成孔径雷达 (SAR)是上世纪末提出来的一种新的对地观测系统 .本文主要讨论分布式小卫星SAR技术及其研究进展 .综述了分布式小卫星SAR的研究现状 ,给出了分布式小卫星SAR的基本概念 ,讨论了分布式小卫星SAR的三种系统功能和两种基本工作模式 。

基于星上实时信号处理机的Chirp Scaling算法实现方法

基于改进的ChirpScaling算法 ,提出了一种适用于星上实时信号处理机的高效成像处理实现方法 ,其核心思想也可应用于其它高分辨率星载SAR的精确成像算法 .首先介绍了实时信号处理机的结构 ,分析了数据处理粒度及其并行流水处理结构 .在此基础上 ,针对单个粒度的成像处理重新设计了算法流程 ,提出了一种高效的实现方法 .利用实时信号处理机 ,对仿真的回波数据进行了成像处理实验 ,结果表明 :在 41s内能够完成成像处理 ,成像处理速度和图像质量满足系统设计要求 ,从而验证了该方法的有效性 .

小波模拟退火-软阈值SAR图像降噪算法

提出了一种新的SAR(Synthetic Aperture Radar)图像降噪方法,利用小波变换对空间位置信息保留的特性,依据小波变换后近似图像仍满足吉布斯分布,将模拟退火算法引入到小波域中,首先,根据SAR功率图像斑点的特性,对传统的同态变换方法做出了相应的修正,大大降低了处理结果的辐射偏差,提高了等效视数,然后在多分辨率理论和小波变换理论基础上,选用适合特定图像的最优小波基进行分解,最后对小波变换后的近似图像进行模拟退火处理,对各个细节图像有选择地进行软阈值处理.实验证明,此方法比传统的小波降斑取得了更好的平滑效果,比传统模拟退火大大减少了处理的时间,同时对图像的辐射精度的保持,斑点的抑制,以及边缘保持都有较满意的结果.

多传感器信息融合技术

多传感器信息融合可以获得比单一传感器更多的信息，是一种发展趋势。文章从多传感器组网出发，讨论了多传感器信息融合的分类，融合方法，重点研究了分布式多传感器数据融合模型和检测方法，提出了一种基于人工智能的多传感器数据融合专家系统模型。

可编程DBS信号处理机的实现方法

本文讨论空载(机载、弹载)脉冲多普勒体制雷达中可编程DBS信号处理机的机理、结构及实现方法。研究了应用DBS技术提高空载雷达方位角分辨力的原理。提出了用高速位片实现的、采用微程序控制的可编程DBS实时信号处理机的硬件结构。采用这种结构可使DBS信号处理机在2ms内实时地处理完一幅子图像,其系统的多普勒波束锐化比可达15:1。

相干通信中的非线性滤波

本文讨论相干通信中的非线性滤波问题。文中应用扩大状态变量方法建立了非线性估计模型。重点讨论了条件福克一普朗克(Fokker—Planck)方程,由此导出了估计方程和方差方程,从而构造出条件均值滤波算法。应用这种算法得出了由高斯白噪声策动的角调信号通过理想信道和随机时变信道后的非线性最佳相位估计器。计算机模拟结果证明了理论分析的有效性。

高分辨星载SAR改进Chirp Scaling成像算法

本文提出了一种用于星载合成孔径雷达 (SAR)的改进ChirpScaling成像处理算法 .本文分析了三种星载SAR距离模型 ,根据误差最小的斜视等效距离模型 ,推导了改进ChirpScaling算法 ,给出了实现步骤 .该算法适用于大距离徙动高分辨率星载SAR精确成像 .并且基于改进的ChirpScaling算法 ,分析了多普勒参数误差对成像质量的影响 .最后通过计算机仿真 。

弹载合成孔径雷达成像处理及定位误差分析

论文基于弹载合成孔径雷达(SAR)空间几何关系,描述了雷达信号数学模型;给出了弹载SAR成像方法;详细分析了弹载SAR水平初始方位角、载体速度的测量误差对于成像定位的影响;推导了各种误差影响成像结果的数学表达式;给出了非直线运动大下冲角情况下,误差分析的计算机仿真和在匹配制导中的实验结果。

分布式阵列相参合成雷达技术研究

分布式阵列相参合成雷达是继多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)雷达之后的一种新体制雷达技术,在介绍其基本概念的基础上,建立了分布式阵列相参合成雷达的基本理论模型,提出了适用于分布式阵列相参合成雷达MIMO工作模式的正交波形设计方法,首次给出了分布式阵列相参合成雷达的部分实验结果,实验结果与理论分析一致,证明了理论模型的正确性。

联合监视目标攻击雷达系统

联合监视和目标攻击雷达系统（ＪｏｉｎｔＳｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅａｎｄＴａｒｇｅｔＡｔｔａｃｋＲａｄａｒＳｙｓｔｅｍ）是美国空军和陆军联合研制的一种先进的机载多功能实时雷达系统，其载机是Ｅ—８Ａ飞机（波音７０７—３２０改装）。该系统具有广域监视／动目标显示（ＷＡＳ／ＭＴＩ）、合成孔径雷达成像／固定目标显示（ＳＡＲ／ＦＴＩ）两种工作模式，能在面积近１万平方公里的范围内检测目标。目标信息通过加密的数据链传输给地面站，用以攻击视野外的目标。本文主要介绍ＪＳＴＡＲＳ的发展概况，系统性能和特点，系统组成和前景。

空载成象合成孔径雷达

空载合成孔径雷达是一种新型的、全天候的环境资源遥感探测手段,具有良好的分辨力,是一种很有发展前途的微波遥感器。该文讨论微波遥感领域中空载合成孔径雷达的发展现状,成象的基本原理以及成象过程中的频域相关处理方法。文中还讨论了合成孔径雷达的补偿方法,其中包括距离单元移动校正、运动补偿、多视处理等。最后指出有待解决的一些问题。

高分辨率星载SAR单视图像斑点噪声抑制实现方法

本文提出了实现高分辨率星载合成孔径雷达单视图像斑点噪声抑制的TDRGMAP方法 .它以最大后验概率滤波器实现斑点平滑 ,以无偏修正使其适用于单视图像 ,结合边缘和线条检测 ,并加以点目标检测及保持 ,获得高空间分辨率和高辐射分辨率的SAR单视图像 .本文详细阐述了TDRGMAP方法的机理和实现 ,最后利用仿真生成的星载SAR单视图像进行实验 ,证明了TDRGMAP方法的有效性 .

基于恒加速度模型的斜视SAR成像CA-ECS算法

针对空载SAR俯冲模式下的高精度运动补偿方法进行研究,推导了恒加速度运动条件下的等效斜视距离模型,基于该模型推导出Extend Chirp Scaling相位补偿因子的数学表达式,提出了一种CA-ECS(Con-stantAcceleration ECS)算法.该算法的相位补偿因子包含多个方向速度和加速度参数,能够实现恒加速度条件下的运动补偿,是一种通用性强、适用面广的子孔径成像算法.计算机仿真结果表明本文使用的等效斜视距离模型的误差较小,CA-ECS算法能有效地完成加速度运动补偿.

星载SAR自然地面场景仿真方法研究

本文对星载ＳＡＲ图象仿真方法进行了深入地研究，基于分形理论、小面单元模型和陆地杂波散射特性模型提出了一种仿真自然地面场景星载ＳＡＲ图象的实现方法．根据实地勘测的ＤＥＭ数据进行计算机仿真，实验结果表明：利用本文方法仿真的星载ＳＡＲ图象逼真地反映了自然地面场景的随机起伏特性和雷达图象特有的几何畸变现象，能够对星载ＳＡＲ系统方案设计进行验证，对实现ＳＡＲ卫星总体方案的优化设计具有重要意义．

干涉SAR中相位图的噪声抑制

探讨干涉合成孔径雷达 (INSAR)中干涉相位图的噪声抑制方法 .在讨论多视平均法抑制噪声的基础上 ,提出了极限平均视数的概念 ,推导了极限平均视数的确定公式 .在比较条件邻域平均、模糊中值滤波和模数滤波 3种非线性噪声抑制方法的基础上 ,提出了一种结合多视平均和非线性滤波的干涉相位图噪声抑制实现方法 ,并用ERS 1 2数据的实际处理结果验证了方法的有效性 .

主动雷达导引头多路径效应的数字仿真

对于平整和起伏的地面或海面 ,分别给出了一种基于多反射点复杂目标的多路径回波的时域复包络波形数字仿真模型 .采用随机分形插值算法利用地形实测数据对复杂的起伏地面和海面进行三维地形建模 .对不同粗糙度地面上的低空目标的多路径回波进行了仿真计算 ,并使用主动雷达导引头数字仿真模型进行了多路径干扰环境下对低空目标的跟踪实验 .仿真实验表明 。

基于俯冲模型的SAR成像处理和几何校正

针对高速俯冲状态下斜视SAR(Synthetic Aperture Radar)高分辨率成像处理和几何校正方法进行研究,建立了通用的SAR空间几何模型,在此基础上推导了俯冲状态下的等效斜视距离模型,并给出相应的回波信号数学模型.根据高速俯冲SAR的信号特点,采用Burst工作模式,利用改进的ECS(Extended Chirp Scaling)成像算法进行成像处理,给出了成像处理流程和相位补偿因子表达式.根据距离方程和多普勒定位方程组推导了针对ECS成像算法的几何校正计算公式.计算机仿真结果表明,改进ECS算法能够对俯冲模式SAR进行高分辨率成像处理,并对斜视SAR具有较好的处理能力,提出的几何校正方法能够很好地修正几何失真.

时空欠采样宽频段信号频率和二维角估计方法

本文提出了一种时空欠采样宽频段 (2～ 18GHz)信号频率、方位角和仰角三维参数估计方法 .该方法采用均匀圆阵和阵元延时 ,可在时间欠采样条件下实现频率无模糊估计 ;在空间欠采样条件下 ,用整数搜索法实现方位角和仰角无模糊估计 ,且频率、方位角和仰角估计可自动配对 .该方法不仅可用于二阶统计量阵元空间和DFT波束空间 ,而且还可用于四阶累积量 ,可在高斯白或色噪声背景下 ,估计非高斯信源的参数 .在DFT波束空间、阵元数相同和最大孔径相当时 ,该方法方位角和仰角估计的方差比L阵方法的方差小 1～ 2个数量级 .仿真实验表明了算法的有效性 .

卫星姿态指向抖动与SAR成像质量关系研究

建立了卫星姿态指向抖动的数学模型 ,基于成对回波畸变理论推导了存在姿态指向抖动时点目标扩展函数的解析表达式 ,提出了卫星姿态指向抖动幅度与星载SAR(合成孔径雷达 )成像质量关系的定量分析方法 ,为SAR卫星总体分析与设计提供了理论依据 .计算机仿真结果验证了结论的正确性 .

基于Chirp Scaling算法的星载SAR成像处理实现方法

本文提出一种基于ＣｈｉｒｐＳｃａｌｉｎｇ（ＣＳ）算法的星载合成孔径雷达（ＳＡＲ）成像处理实现方法，该算法与目前国际上通用的距离－多普勒（ＲＤ）算法相比，由于避免了插值运算，且能够精确地进行距离徒动校正，使得成像质量优于精确的ＲＤ算法．该算法只需通过复乘和ＦＦＴ就能够进行成像处理，本文详细推导了ＣＳ算法，最后利用ＳＥＡＳＡＴ－Ａ卫星原始数据进行成像，证明了本文提出的算法的有效性．