一种适用于GEO SAR远地点的改进SRC算法

针对地球同步轨道合成孔径雷达在远地点采用原有的等效直线模型速度和斜视角会出现复数,以及"Stop-and-Go"假设不成立的问题,进行了二次距离压缩算法(SRC)的改进,提出了一种新的信号模型,修正了成像算法中的补偿函数,而且采用高阶近似的方法得到了精确的方位向调频率,改进了方位向压缩函数.结果表明改进的二次距离压缩算法可以在合成孔径时间100s内聚焦远地点40km×40km的场景,且场景边缘点的峰值旁瓣比和积分旁瓣比与理论值非常接近.

一种精确的地球同步轨道SAR成像聚焦方法

地球同步轨道合成孔径雷达(GEO SAR)轨道高度大,因此合成孔径时间内可获取几百甚至上千公里的高分辨率合成孔径雷达图像,为宽区域内的目标侦察与精确打击提供了一种有效的技术手段。大的轨道高度给GEO SAR带来了很多的优点,但也给GEO SAR成像带来了很多难点。传统基于直线轨迹模型推导的低轨合成孔径雷达二次距离压缩算法在GEO SAR中应用将产生几百弧度的高阶相位误差,并导致严重的距离向空变性,从而使目标在长合成孔径时间和大场景下难以精确聚焦。本文主要对二次距离压缩(SRC)算法在GEO SAR近地点的情况进行了修正,基于精确的曲线轨迹模型解析的推导了方位向参考函数的调频斜率,并对方位向参考函数调频斜率的变化进行了自适应补偿,克服了大场景距离向的空变性。在100 s长合成孔径时间及40 km场景下,通过仿真验证了算法有效性,实现了GEO SAR的高精度成像。

星载SAR成像的R-D算法研究

对适用于星载SAR斜视情况下的距离-多普勒(R-D)算法进行了详细系统的理论分析,并对比了两种R-D算法的不同.分析了时域和频域两种距离徙动校正方法,证明了二次距离压缩的产生原因和实现途径.最后给出了成像结果,并提出了一些建议.

基于级数反演法的聚束式广义双基成像算法研究

该文将级数反演法应用于聚束式广义双基成像。对于广义双基,其2维频谱表达式较普通双基更加复杂,很难用精确的解析关系表达,这对后续成像处理造成了极大的困难。通过级数反演法,可以得到信号的2维频谱展开式,在2维频域进行2次距离压缩,同时在距离多普勒域进行距离徙动校正。该算法保留了单基距离多普勒算法的高效性,由于2次距离压缩考虑到了方位向的影响,因此该算法对大合成孔径情况比较适合。用该算法对仿真数据进行处理,得到了良好的成像结果。

一种改进的机载前斜视SAR二次距离压缩成像算法

该文基于斜视距离模型,直接推导了适用于大斜视合成孔径雷达(SAR)成像的二次距离压缩(SRC)算法,在此基础上提出了一种改进的机载前斜视SAR的SRC成像算法。通过补偿距离频率的三次相位项,有效改善了大斜视SAR成像距离压缩旁瓣非对称畸变的问题,通过补偿波束前视引入的平动相位项,解决了图像位置在方位向发生偏移的问题。给出了实现步骤和算法流程,对比了不同斜视角情况下算法改进前后的成像效果。仿真表明,该算法能有效改善大斜视SAR的成像质量,适合于大斜视机载SAR成像。

基于二次距离压缩的双基地合成孔径雷达斜视成像算法

根据"Tandem"模式双基地SAR几何关系及其信号模型,该文给出了一种适用于该模式下的基于二次距离压缩的斜视成像算法,成功地解决了由于接收、发射平台分置而产生的不同于单基地SAR的二次距离压缩、距离徙动校正和方位聚焦问题。仿真表明在任意双基地角情况下,该算法均能得到很好的成像结果。

机载高波段SAR大斜视角大场景成像算法研究

该文基于合成孔径雷达(SAR)斜视成像模式,分析了机载成像处理中斜距展开和二维解耦合近似相位误差与波长、斜视角、分辨率和测绘带宽度等参数的关系,证明二阶近似可满足常规高波段SAR大斜视角成像要求,但改进RD算法的聚集深度问题限制了成像方位孔径,常规CS算法未考虑二次距离压缩(SRC)的空变性,其大场景成像效果均不佳,只有NCS算法考虑了SRC随距离的线性变化,大场景高波段SAR成像聚焦性能最优。对毫米波SAR点目标成像的计算机仿真结果证明了上述分析结果。

临近空间慢速平台SAR基于RD算法的运动补偿

分析了临近空间慢速平台合成孔径雷达(SAR)平台运动误差对接收信号的影响,指出在成像的运动补偿处理中,可以将距离向误差分解成空不变项和空变项,并采用一阶和二阶运动补偿的方法对两种误差项进行校正补偿。为了将测量的运动误差数据应用到高分辨成像中,本文采用了一种与距离多普勒算法(RD)相结合的运动补偿方法。最后通过对仿真数据进行分析,验证了本方法的可行性。

基于去调频宽带LFM信号的二次距离压缩算法及其实时实现

该文在基于匹配滤波的二次距离压缩算法(SRC)基础上,通过对去调频的线性调频(LFM)信号的时、频域关系的分析,给出基于去调频LFM信号的SRC算法,与距离多普勒算法(RD)和普通LFM信号SRC算法对比,分析该算法的运算量,说明该算法适合于去调频体制SAR实时成像处理.对于去调频SAR数据采用该算法压缩得到清晰的图像,同时对比斜视下SRC与RD成像的结果。验证了在高分辨率实时成像时SRC算法优于RD算法.

临近空间慢速平台SAR结合运动补偿的SCFT算法

针对临近空间慢速平台SAR轨迹运动偏差的空变性进行了分析。在二维频率域利用系统传输函数(STF)和变尺度傅里叶变换(SCFT)处理算法有效补偿了距离迁移和关于快时间波数的高阶相位,指出在运动补偿过程中,可将轨迹运动偏差分解成空不变项和空变项。在二维频率域,结合一阶、二阶运动误差补偿的方法,提出了临近空间慢速平台SAR结合运动补偿的SCFT处理算法。最后,通过计算机仿真,验证了本算法的正确性。

基于编码项补偿的OFDM信号SAR成像

该文探讨了正交频分复用(OFDM)波形在SAR中可能的应用,重点讨论了基于该信号体制的SAR成像。OFDM波形改变了传统线性调频信号平坦的频谱,给高分辨成像带来了新的问题。该文深入分析了OFDM波形的信号特点,推导了其2维频谱,提出了一种适合OFDM SAR精确成像的方法。该成像算法利用对编码项的补偿,实现了OFDM波形下的距离迁徙校正,有效降低了编码信号对旁瓣的影响,充分提高了OFDM波形的成像性能。仿真结果验证了所提方法的有效性。

改进的Wavenumber Domain算法在实时处理中的应用和研究

WavenumberDomain算法是一种最优SAR信号处理算法,它广泛被应用于大孔径、高斜视情况下。但它需要在二维频域精确插值,并且不能和运动补偿技术相结合,因此不适合在实时处理中应用。该文提出两种改进方法:一种通过忽略残余距离徙动而提高处理效率,它适合于低精度处理;另一种方法使用FractionalFourier变换精确校正残余距离徙动,它适合高精度处理。这两种方法都不需要插值运算,并且都可以被应用于实时处理中。该文对两种方法的相位误差进行了详细分析。最后给出了理想点目标仿真和真实X波段原始数据处理结果。仿真和实际数据处理结果表明该文所提出的两种方法都可以满足实际工程中处理精度的要求。

适用于低频超宽带合成孔径雷达的改进Frequency Scaling算法

本文提出一种适用于低频超宽带(LrWB)合成孔径雷达(SAR)去调频接收信号的改进频率尺度(Frequency Scaling以后均简写为FS)算法。与原始的FS算法相比,该算法作了两大改进:第一步,该算法消除了信号在距离多普勒 域中所作的泰勒展开近似,实现了对参考距离目标的精确二次距离压缩(SRC)和距离迁徙校正(RCMC);第二步,该 算法减小了SRC因式没有随距离更新所造成的剩余相位误差,改善了测绘带边缘目标的聚焦性能,极大的提高了有效测 绘带宽;并且这种改进的FS算法与原始的FS算法相比并不增加运算量。仿真数据表明:这种改进FS算法的第一步改进 实现了小测绘带宽的精确聚焦,第二步改进将第一步的有效测绘带宽提高约20倍。

基于精确距离模型的改进R-D算法

本文利用合成孔径雷达(SAR)最为精确的标准斜视距离模型,推导出了一种适合斜视SAR精确成像的改进距离-多普勒(R-D)算法。文章进一步分析了SAR的四种距离模型,将已有的三种R-D算法以及本文提出的改进R-D算法和四种距离模型之间建立了一一映射,指出了四种R-D算法之间的本质区别。最后对四种R-D算法进行了仿真,结果表明本文给出的改进R-D算法最能够适应斜视情况下的精确成像。

基于二次距离压缩的合成孔径声呐改进距离-多普勒算法

传统的距离-多普勒算法主要应用于合成孔径成像中正侧视或小斜视角情况。在合成孔径声呐实际应用中,经常需要在较大的斜视角模式下对目标成像,而此时距离向和方位向的耦合会非常严重。在研究经典距离-多普勒算法原理的基础上,改进了适合大斜视角条件下成像的距离-多普勒算法。在放弃菲涅尔近似的条件下,提出了更精确的距离双曲线模型,并对算法进行了重新推导。提出了新的二次距离压缩方法,能更好地消除距离向和方位向的耦合。利用改进算法对成像区域中任意多个点目标上进了成像仿真。仿真结果表明,改进算法具有较高的分辨率和适中的运算量,比传统算法更适合应用于大斜视角成像。

一种改进的非线性CS成像算法

文中分析了非线性ChirpScaling算法 (CS算法 )成像原理以及大斜视角下二次距离压缩随距离非线性变化产生的影响 ,提出了一种改进的非线性CS算法 ,该算法满足二次距离压缩随距离的非线性变化从而改善了散射点的聚焦性能 .经过理论分析和仿真实验验证了该方法的有效性 .

一种改进的Chirp Scaling成像算法

常规CS算法在算法推导过程中存在两个近似，即二维频率域泰勒展开忽略了距离频率的高次项以及二次距离压缩没有考虑调频斜率随距离的变化。随着SAR分辨率的进一步提高，由这些近似而引入的误差已不能忽略，不进行补偿成像效果将明显下降。该文提出了一种改进的CS算法，通过补偿距离频率的三次项，明显减小了算法的相位误差，使成像效果有明显改善，仿真结果验证了该方法的有效性。

临近空间慢速运动平台SAR基于CS成像算法的运动补偿

分析了临近空间慢速运动平台合成孔径雷达(SAR)中平台运动误差对接收信号的影响,指出在成像的运动补偿处理当中,可以将距离向误差分解成空不变项和空变项,并采用一阶和二阶运动补偿的方法对两种误差项进行校正补偿。为了将测量的运动误差数据应用到高分辨成像中,本文采用了一种与Chirp Scaling(CS)相结合的运动补偿方法。最后通过对仿真数据进行分析,验证了本方法的可行性。

应用扩展的线性调频变标算法进行机载SAR数据的精处理

针对扩展的线性调频变标(extended chirp scaling,ECS)算法能精确校正距离单元徙动和具有精确的二次距离压缩的特点,提出了用ECS算法来精确处理机载SAR数据。具体方法是在原始CS函数的基础上,加入了一个新的方位尺度函数和一个子孔径方法,给出了实现该方法的具体步骤。并用点目标对此方法进行了仿真,最后针对试验数据进行了精处理,得到了高清晰、高分辨率的SAR图像。

平飞斜视模式下双站SAR成像算法比较

为了改善机载双站SAR平飞斜视模式下的图像聚焦精度,对SRCRD算法和ECS算法进行了研究,分别给出了实现流程,并进行了计算机仿真.结果表明在平飞斜视模式下ECS算法性能明显优于SRCRD算法.