基于二阶Keystone变换的FMCWSAR动目标成像与参数估计

本文研究了一种适用于调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW)合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)的地面动目标成像与参数估计的方法。首先,建立FMCW SAR系统下的动目标回波模型,通过多普勒频移补偿和时频代换,提出了一种基于二阶Keystone变换校正动目标回波距离弯曲的方法。其次,用Hough变换去估计动目标距离向速度,并据此进行距离走动校正。最后,采用Wigner-Hough变换估计动目标的多普勒调频率,通过补偿二次和三次多普勒相位实现动目标的精确聚焦。仿真结果表明:该方法对参数估计有较高的准确性,同时估计的参数对动目标成像有较好的聚焦效果。

一种改进的斜视SAR运动补偿波数域算法

准确的运动补偿是高分辨率机载SAR成像的关键。为了获得高质量的斜视SAR图像,该文详细研究了用改进的波数域算法处理带有运动误差的斜视SAR数据,提出了一种改进的斜视SAR运动补偿波数域算法,并用该算法进行了点目标仿真和对原始数据成像,结果表明,该算法对处理带有运动误差的斜视SAR数据有很好的效果。

DSP在天线平台控制系统中的应用

合成孔径雷达要得到高分辨率的成像,必须保证天线波束指向恒定。本文以DSP为核心构造天线平台数字控制系统来对大气扰动造成的雷达载体的角运动进行补偿,当雷达载体在方位向、横滚向及俯仰向发生角运动时,天线平台数字控制系统控制平台向相反方向转动,从而保证天线指向恒定,得到高分辨率的雷达图像。

机载SAR的运动误差的二维空变性及其补偿

精确的运动补偿是高分辨率机载SAR成像的关键,尤其对于机载小平台和大扰动情况下的成像具有重要意义。为了获得高质量的SAR图像,该文结合波数域算法,考虑运动误差的二维空变性,提出了具体的运动补偿算法,并基于实测数据得到了成像结果。结果显示,该文提出的算法对运动误差有较好的补偿效果。

基于分数阶傅里叶变换的两步运动补偿CS算法

针对传统的基于傅里叶变换的两步运动补偿SAR成像算法在处理非平稳运动误差时效果不显著的问题,提出了基于分数阶傅里叶变换(Fr FT)的两步运动补偿CS算法,以期消除距离向运动误差的影响,从而获得高质量的SAR图像。仿真结果和基于实测SAR数据的成像结果都表明,所提算法能很好地消除距离向运动误差的影响。

一种宽波束机载SAR运动误差补偿算法

精确的运动补偿是高分辨率机载合成孔径雷达(SAR)成像的关键。运动补偿就是对原始数据进行相位校正和斜距位置校正,使雷达回波数据如同是载机在匀速直线运动状态下获得的,这是各种成像算法的基础。随着宽波束机载SAR应用的发展,运动误差在方位向的空变性对SAR成像的影响日趋显著。文中讨论了运动误差方位向的空变性及频率特性,提出了一种宽波束机载SAR运动误差补偿算法,并给出了仿真结果和真实SAR数据处理结果。

随机信号分析的教学实践与改革

随机信号分析是电子信息类专业的一门重要基础课,内容抽象,公式繁多。针对该课程在教学中的问题,本文从思维模式的建立,多种教学方法的结合,实践环节的设计等方面深入思考,提出了有益的教学建议,通过教学实践证实了所提建议的合理性。

提升算法的正交小波包复用系统研究

正交小波包复用(OWPM)系统利用小波函数的非零平移自正交性,一定程度上有效地避免了符号间干扰和信道间干扰,具有比正交频分复用(OFDM)系统更高的频谱利用率和抗干扰性能.提升方案是一种可原位进行的快速小波变换算法,其运算量比Mallat算法减少一半.研究了基于提升理论的正交小波包复用系统,该系统与基于Mallat算法的OWPM系统(非提升OWPM系统)相比,既提高了运算效率,又节省了存储空间.给出了该系统在不同信道下的误码率,并和非提升OWPM系统、OFDM系统进行比较.仿真结果证实了该系统的可行性和实用价值.

运动误差对SAR图像聚焦的影响研究

合成孔径雷达(SAR)的成像原理是基于雷达载体的匀速直线运动,由于大气湍流的影响,雷达载机会偏离理想的运动轨迹,致使成像成为难题,因此,大多数机载SAR的一个核心问题就是实现准确的运动补偿。本文研究了各种运动误差对脉冲压缩的影响,即各种运动误差对SAR图像聚焦的影响,为SAR的运动补偿技术提供理论基础,为获得高质量的SAR图像做准备。

多载波通信系统的性能研究

随着人们对无线通信网络宽带化的需求不断增强,传统的传输技术存在的问题日益突出。小波包正交频分复用(OWPM)系统利用小波包逆变换和正变换实现多载波信号的调制和解调,在频谱利用率、抗干扰能力和子信道的分配等问题上具有比传统的正交频分复用系统(OFDM)更高的优势。本文从抗干扰性能、频谱利用率、峰均比等方面对OWPDM和OFDM这两个系统的性能进行研究比较。

一种宽波束机载SAR运动误差的时域补偿方法

针对运动误差对机载SAR分辨率提高的严重制约和低载频雷达的应用场合,提出了一种宽波束机载SAR运动误差的时域补偿算法。该算法在对两步运动补偿后的方位向剩余运动误差随方位位置的变化特性进行研究的基础上,通过对原始SAR数据在频域分块,然后对分块数据在时域实现运动误差的补偿,从而克服了误差形式的限制,可获得高分辨率的SAR图像。给出了应用该方法的具体步骤,并通过仿真实验和真实SAR数据的成像结果证明了该算法的有效性。

天线平台控制系统数字化过程中的接口处理

天线平台控制系统能补偿雷达载体受到大气扰动而产生的角运动,从而使合成孔径雷达得到高分辨率的成像图像,在以DSP为核心构造天线平台的数控系统过程中,由于惯性导航系统,自整角机及陀螺都是模拟器件,因此存在着模拟器件与数字器件的接口问题,本文着重讨论天线平台控制系统中模拟器件与数字DSP的接口处理。

应用SIP协议的楼宇对讲系统设计与实现

通过对SIP协议功能及特性的研究,将SIP协议应用到传统的小区楼宇对讲系统.提出一种新型的基于SIP协议的小区楼宇对讲系统解决方案,克服了传统方案的许多不足,解决了楼宇对讲网络与因特网、通信网的无缝融合,可实现家居门禁移动对讲,提升楼宇智能化水平.设计一个嵌入式终端SIP协议栈,完成基于该协议栈的楼宇对讲系统终端的实现,并搭建一个小型的楼宇对讲系统,验证了方案的可行性.测试结果分析表明:该方案具备了较好的可行性和稳定性.

基于Legendre正交分解的曲线运动轨迹SAR的频域算法

高分辨率是合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)成像技术的重要指标.由于加速度的存在,SAR平台呈现曲线运动轨迹.结合SAR系统几何模型,提出了一个曲线运动轨迹斜距模型及其Taylor展开式,推导了曲线SAR回波信号精确的二维频谱表达式.复杂的斜距历程导致SAR回波信号产生了更为复杂的高阶二维耦合现象,利用Legendre正交多项式分解二维频谱,以解除耦合现象,由此推导出相应的频域算法,得到良好的聚焦效果.通过与Taylor展开二维频谱频域算法的仿真结果对比,Legendre多项式改善了聚焦性能.

一种基于FrFT的波数域SAR成像算法

针对波数域算法运算量较大的问题,文中提出了一种基于分数阶傅里叶变换(FrFT)的波数域SAR成像算法。该算法通过剩余相位补偿和FrFT取代Stolt插值完成了距离徒动校正和IFT变换,大大降低了算法的计算复杂度;另一方面在方位向完成了剩余方位压缩和IFT变换,实现高分辨率高精度成像的目的。仿真结果表明,该算法计算简单快速,并且成像精度优于传统的波数域算法。

改进PTS技术和改进阈值限幅法结合的PAPR降低方法

针对阈值限幅法误码率极大和部分传输序列(PTS)技术复杂度高的问题,提出一种改进的基于阈值限幅和PTS技术的正交小波包复用(OWPM)系统高峰均功率比(PAPR)降低方法.仿真结果表明:改进后的算法性能得到提升,且经阈值限幅法和PTS技术联合处理后,能够在尽量不影响原系统误码率性能的前提下,更好地降低系统PAPR值,同时也降低了系统计算复杂度.

人工蜂群算法结合PTS技术的PAPR降低方法

为解决正交小波包复用(OWPM)系统存在的高峰均功率比(PAPR)问题,提出一种基于人工蜂群的相位搜索方法.通过蜜蜂群体的信息交换实现快速收敛最优值,最终使得计算复杂度大幅度降低,同时有效地抑制信号峰均功率比.仿真结果表明:该方法能很好地协调OWPM系统的PAPR抑制性能和计算复杂度.

基于空变分离的两步聚焦双基曲线合成孔径雷达成像

针对任意构型曲线运动轨迹双基SAR严重的二维空变问题,建立斜距的空变分离等效模型,并在此基础上提出一种两步聚焦处理方法。在距离频域-方位时域对回波进行非空变相位补偿,以完成距离走动矫正和Deramp处理,实现粗聚焦。第一步聚焦后的剩余相位是与点目标位置有关的空变部分,接着在距离向引入Keystone变换,并在方位向通过多普勒参数的最小二乘拟合和方位重采样较好地补偿空变相位误差,完成精确聚焦。仿真结果表明:所提空变分离的斜距等效模型具有较高的精确性;两步聚焦处理算法有效地解决了曲线双基合成孔径雷达的二维空变和强耦合问题,提高了边缘点的成像性能,具有较大的成像区域和较广的使用场景。

基于运动补偿和正交解耦合的双基SAR成像算法

复杂的应用场景下,平台速度不能保持恒定。加速度的存在增加了双基合成孔径雷达距离和方位向的耦合,使成像处理更加困难。论文提出了一种二维频谱的正交解耦合方法,以解决加速度下的双基SAR成像问题。首先利用Chebyshev多项式将斜距展开成幂级数形式,然后利用驻留相位原理和级数反演法(Method of Series Reversion,MSR)得到回波信号的二维频谱。在此基础上,将二维频谱中的耦合相位进行Chebyshev正交分解,以解除距离和方位的耦合。最终通过相位补偿实现聚焦成像。实验结果表明,该方法能有效克服加速度的影响,并提高目标的成像质量。理论推导和仿真结果验证了算法的有效性和可行性。

基于Legendre多项式展开的双基SAR二维频域成像算法

针对任意构型双基SAR基于传统Taylor级数展开斜距方法的边缘点散焦问题,提出了一种基于Legendre正交多项式逼近的双基SAR二维频域成像算法。该算法基于对斜距函数的Legendre多项式展开推导了点目标二维频谱,解除了回波信号距离—方位的耦合,使成像处理更高效。在二维频域对场景区域的点目标采用二维频域成像算法进行成像。该算法改善了场景边缘点的聚焦效果,增加了场景边缘点的聚焦深度。理论推导和仿真结果验证了该算法的有效性和可行性。