MIMO-SAR等效相位中心误差分析与补偿

受等效相位中心误差的影响,多输入多输出合成孔径雷达(MIMO-SAR)方位成像结果存在"假峰"而导致成像质量下降.基于MIMO-SAR回波模型,本文推导了等效相位中心误差的解析表达式,并定量研究其对方位成像质量的影响.分析指出周期性的二阶相位误差是等效相位中心误差的决定因素,补偿该项误差能有效克服"假峰"的影响.理论分析和数值试验验证了本文分析和补偿方法的有效性.

基于DPCA和多分辨分析的SAR微弱运动目标检测

图像域偏移相位中心天线(DPCA)方法可显著抑制双孔径合成孔径雷达(SAR)的静止杂波,但对消处理后的剩余杂波和噪声仍可严重影响微弱目标检测性能。该文提出采用二维多分辨分析在DPCA处理后图像域进一步抑制干扰,显著改善了SAR微弱运动目标的检测性能。数值仿真验证了新方法对杂波和噪声二种干扰成分的抑制性能。

基于干涉图的星载MIMO-SAR动目标检测

受动目标径向速度影响,星载多输入多输出合成孔径雷达(MIMO-SAR)等效通道回波模型中将引入周期误差信号的调制,进而导致动目标方位像存在"假峰"效应,其会增加动目标检测的虚警。基于ATI(along track interferometry)干涉图,提出一种星载MIMO-SAR动目标检测方法。可在不补偿误差信号的前提下,先通过调节系统参数降低动目标"假峰"幅值,进而经干涉处理用杂波去弱化"假峰"干涉相位,最后利用ATI干涉图幅度和相位的联合处理实现动目标检测。数值试验验证了方法的有效性。

案例教学在雷达信号处理与终端技术课程中的应用

为提高雷达信号处理与终端技术课程的教学水平以及加强学员理论联系实际能力,根据案例教学方法理论,将某科研项目中遇到的雷达信号处理问题设计成综合案例,并运用于课堂理论教学,给出了案例教学的具体方法步骤.教学实践表明学员对该案例教学的评价较好.最后根据教学实践中存在的不足,提出了该课程案例教学的改进思路.

SAR分布目标原始回波数据模拟

为了减少分布目标原始回波数据模拟的计算量,针对合成孔径雷达(SAR)分布目标原始回波数据模拟,提出了一种基于距离时域脉冲相干的优化算法,通过对回波数据的统计分析以及成像处理验证了优化算法的有效性.

声相关计程仪测速技术

声相关计程仪是利用相关技术获得载体航速和航程的导航仪器。在目前声相关测速文献的基础上,描述了声相关测速的基本原理,结合不同工作条件下的发射信号形式,对时间相关、空间相关和基于模型匹配的信号处理方法等相关测速技术进行阐述,最后对测速技术进行了展望,并给出了相关结论。

几种SAR距离弯曲校正算法比较分析

针对SAR成像中的距离弯曲校正问题,给出了频谱分段搬移和插值校正方法的一般步骤,最后对这些距离弯曲校正方法进行了仿真,并将距离弯曲校正后的成像结果和相应的质量指标进行了比较,得到了相关结论.

基于空时等效采样复用的星载SAR宽域运动目标检测与成像

高分辨宽测绘带静态场景成像与运动目标检测与成像是星载合成孔径雷达(SAR)两个重要功能需求,也是新体制SAR的前沿和重点。现有的基于阵列接收多相位中心技术可解决方位分辨率与测绘带宽的矛盾,但其空时等效单通道数据难以实现运动目标的有效检测。现有的多通道SAR能改善杂波抑制和运动目标检测性能,但其对静态场景成像时仍存在方位分辨率与测绘带宽的矛盾。本文提出一种基于空时等效采样复用的信号处理新方法,同时改善了星载SAR在高分辨率宽测绘带静态场景成像与运动目标检测与成像两方面的性能。进而,本文深入研究目标径向速度在等效回波信号中引入的周期调制产生的目标方位像的"假峰"效应,并提出了有效的抑制"假峰"的补偿方法。最后,数值仿真试验验证了新方法的有效性。

组合核函数支持向量机高光谱图像融合分类

针对高光谱图像分类,提出了一种利用组合核函数融合目标光谱域和空域信息的支持向量机学习算法。该算法首先用主成分分析方法对高光谱图像进行特征提取和降维,用虚拟维数估计策略预估原始图像的本征维数,并且在预估的基础上确定要保留的主成份分量数目;然后用数学形态学操作在选取的主分量图像上提取目标的形态信息,得到扩展的空域形态矢量。最后,通过不同的组合策略,构造组合核函数,从而在分类器中引入空域信息,和原有的谱域信息一起,利用支持向量机进行分类。高光谱数据实验表明,在训练时间没有显著差别的情况下,总体分类精度和Kappa系数均提高了2%左右。实验表明,本文提出的方法较单独使用谱域或空域信息进行分类具有一定的优越性。

基于Clean处理的MIMO-SAR正交波形分离

因为同频完全正交波形并不存在,基于同频正交编码信号发射波形的多输入多输出合成孔径雷达(MIMOSAR)因波形间互耦产生的互相关噪声将严重降低成像质量。针对此问题,该文提出基于Clean处理分离多正交波形方法,逐步获取单波形回波,并分析了其性能。数值仿真实验证明,该方法能有效抑制点目标正交波形间的互相关噪声,并接近单波形SAR的成像性能。

基于FastICA的高光谱图像目标分割

针对高光谱图像目标识别与分类的应用背景,提出了一种基于快速独立成分分析的高光谱图像目标分割算法.通过引入虚拟维数对图像中的目标端元数量进行估计,利用基于非监督正交子空间投影的异常端元提取算法自动获取目标端元光谱,并将其作为快速独立成分分析的初始混合矩阵.采用最小噪声分量变换对原始数据进行降维,利用快速独立成分分析从降维后的主成分中依次提取出图像中的独立分量.最后,对各独立分量进行恒虚警率检测与形态学滤波,从而得到最终的目标分割结果.对AVIRIS型高光谱图像的实验结果表明,该方法可有效探测出图像中的目标,并可获得较好的分割结果.

基于谱域-空域组合核函数的高光谱图像分类技术研究

针对传统高光谱图像分类算法多利用目标的光谱信息,不重视空间信息的问题,本文提出了一种综合利用谱域-空域信息的最小二乘支持向量机分类算法。首先利用主成分分析进行特征提取,然后在保留的主分量图像上用数学形态学得到目标的空域信息。并结合光谱域特征,探讨了各种组合策略,构造组合核函数。通过在分类器中引入空域信息,提高了分类准确率。而且采用了最小二乘支持向量机,将标准向量机的二次规划问题转换为求解线性方程组的问题。利用了其训练速度快、效率高的优点。高光谱数据实验表明,本文提出的方法和单独使用谱域或空域信息进行分类相比表现出了一定的优越性,从而适用于较大规模的高光谱图像分类。

天空双基雷达回波空时二维建模与分析

天空双基地雷达作为一种新型预警雷达体制,具有探测范围大、抗干扰能力强等优点。本文首先建立了天空双基地雷达的几何模型,然后对目标回波、杂波及直达波进行建模,并分别分析了三者的距离特性与多普勒特性,最后对有无地球自转情况下多普勒频率与目标飞行速度角度的关系、空时二维杂波谱以及目标回波与直达波的空时二维谱进行了仿真。综合理论与仿真结果,表明所建模型是合理的,能为天空双基地雷达关键技术研究提供参考。

基于波段子集特征提取的最小二乘支持向量机高光谱图像分类技术

针对高光谱图像分类,文章提出一种基于波段子集最大噪声分量特征提取的最小二乘支持向量机的高光谱图像分类算法。利用高光谱图像的谱间相关性将原始光谱波段划分为若干个波段子集,并在各个子集上采用最大噪声分量方法进行特征提取,将提取的特征合成为分类的组合特征矢量,避免了高光谱图像较强的波段相关性,减少了谱间冗余。并且采用了最小二乘支持向量机,用等式约束取代了支持向量机中的不等式约束,降低了运算量,提高了学习效率。该方法利用特征提取优化了光谱信息,降低了谱间噪声,提高了分类器的性能。实验结果证明了本文算法的优越性。

宽测绘带MIMO-SAR运动目标回波特性分析

通过对多输入多输出合成孔径雷达(MIMO-SAR)的虚拟空间采样进行等效观测通道重构,可实现宽测绘带内的多通道合成孔径成像与地面运动目标显示(SAR/GMTI)处理。在建立宽测绘带MIMO-SAR运动目标观测模型的基础上,分析了该模式下MIMO-SAR运动目标回波与传统SAR系统运动目标回波的区别。并利用成对回波原理建立了目标回波的等效微动模型,提出了空间通道重构模式下MIMO-SAR运动目标的等效微动效应,并讨论了运动目标回波的时频谱线数目。最后,数值仿真验证了文中结论的正确性。

机载高分辨率大场景MIMO-SAR成像算法研究

机载MIMO-SAR在增大可照射场景范围的同时,也会带来距离空变性问题,使得现有算法在大场景模型下会出现各种误差。基于正侧视大场景模型,对上述问题进行详细的推导分析,指出成像场景测绘带宽变大而导致的失配现象是产生误差的主要因素,并提出了一种机载高分辨率大场景成像算法。理论分析和实验结果验证了该方法的有效性。

天空双基地预警雷达空间同步技术研究

天空双基地预警雷达由天基发射端与空基接收端组合而成,其空间同步问题是该型雷达正常工作的前提,为此开展天空双基地雷达空间同步技术的研究。首先,介绍了脉冲追赶同步技术的原理并详细推导了相关的控制参数计算公式;然后,为解决传统脉冲追赶空间同步技术存在的空域覆盖矛盾和波束驻留时间矛盾,有针对性地提出了两种多波束脉冲追赶的解决方案;最后,通过一个具体场景下的同步实例对脉冲追赶同步技术的可行性进行了仿真验证。

雷达信号处理与终端技术课程实战化教学的思考

为适应当前课程建设向实战化靠拢的要求,对目前雷达信号处理与终端技术课程教学中存在的问题进行了分析,从教材内容的优化、教学方法的创新、装备资源的运用、实验课程的改进、评价机制的完善五个方面提出了具体措施,为课程建设积累了经验.

天空双基地预警雷达空间同步设计分析

为了研究天空双基地预警雷达的空间同步问题,建立了天空双基地预警雷达空间几何模型,给出了该雷达的空间同步流程及扫描区域划分,在此基础上设计了波束控制模型.最后结合一个具体实例进行了仿真.仿真的空间同步效果验证了本文的设计是合理、有效的.

MIMO-SAR线性合成阵列模式及性能研究

合成孔径雷达(SAR)通过方位向的合成阵列实现方位高分辨,其中合成阵列是由单次快拍内的并行空间采样与多次快拍内的串行空间采样而构成。多输入多输出合成孔径雷达(MIMO-SAR)利用波形分集特性,可在单次快拍内获得大于实际阵元数目的并行空间采样,为阵列模式配置及功能复合提供了便利。针对MIMO-SAR线性合成阵列模式问题,以单次快拍等效阵列为基础,设计了3种脉冲重复频率条件下的阵列模式。进而对比分析了不同阵列模式下最大不模糊距离、测绘带宽度和杂波抑制性能,这为不同应用的MIMO-SAR阵列合成及功能设计提供了依据。