基于二维deramp处理的高分辨率聚束SAR成像算法

有效解决回波信号的数据率是高分辨率聚束式星载SAR的难点之一.基于两步成像算法和CS(Chirp Scaling)成像算法,提出了一种适用于高分辨率聚束式星载SAR的成像算法——TDDCS(Two Dimension Deramp Chirp Scaling)成像算法.该算法从距离dechirp处理后回波信号出发,首先利用二维deramp处理来消除频谱混叠现象,这不仅能实现以对应条带模式的脉冲重复频率来设计聚束SAR系统,也保证满足观测带宽度所需的回波窗长度,接着利用CS处理和相位补偿实现精确的距离徙动校正,最后利用方位相匹配滤波处理实现方位向压缩,得到最终的成像结果.基于等效斜视模型,给出了整个算法的详细推导过程和实现流程,通过计算机仿真验证了本算法的有效性.

一种聚束式同轨双基地SAR的FS成像算法

基于同轨构型下严格解析的双基频谱和谱分析方法,提出了一种适用于同轨构型下聚束式双基地SAR成像算法.首先,类比单基情形,推导出了双基地情形下的deramp函数,实现方位向的粗聚焦,有效地消除系统方位向的频谱混叠问题.然后基于同轨构型下严格解析的双基频谱,通过一种适用于聚束式双基地SAR的频率变标成像算法校正目标的距离徙动,取得理想的成像效果.频率变标算法通过相位相乘代替插值操作实现目标的距离徙动校正,可以实现快速成像.精确的双基频谱使得所提算法可以进行长基线情形下的数据处理.仿真实验验证了算法的有效性.

基于方位deramp和NFS大斜视聚束SAR成像算法

该文针对聚束SAR回波信号方位向频谱混叠和大斜视时距离向和方位的严重耦合,提出了一种结合方位向deramp和非线性频率变标(NFS)的斜视聚束SAR成像算法。首先在方位向进行deramp操作,消除方位频谱混叠。然后通过非线性频率变标并考虑距离向时频变换的标度变化补偿方位相位,实现场景成像。仿真结果表明,该算法可有效消除方位频谱混叠,具有较高的精度,满足大斜视聚束SAR的成像要求和较大测绘带宽度要求。

一种基于Deramp处理的空时自适应处理方法

在多通道合成孔径雷达动目标检测(SAR-GMTI)系统中,直接利用传统的后多普勒空时自适应处理(PD-STAP)技术进行杂波抑制会导致3个问题。第一,由于动目标径向速度引起的多普勒偏移会导致动目标出现谱卷绕,直接利用匹配滤波的方法对动目标聚焦会出现虚假目标。第二,在信号下采样的情况下,动目标聚焦位置会出现脉冲重复频率(PRF)的偏差,从而导致一个动目标可能出现在多个位置,使得动目标检测变得复杂。第三,利用传统的PD-STAP技术进行杂波抑制会导致很大的计算复杂性。基于此,该文提出一种基于Deramp处理的空时自适应处理方法进行杂波抑制处理,可以有效解决上述问题。该文最后通过仿真实验验证了该方法的有效性。

斜视聚束模式下的DCS算法

聚束SAR回波的多普勒带宽通常大于方位向采样率.为避免方位频谱混叠,首先进行方位deramp消除频谱混叠,然后利用CS算法进行精确聚焦.在距离压缩前增加了距离频率3次和4次相位补偿,通过分析仿真结果发现该算法不仅能在大斜视下取得良好的聚焦图像,而且还能消除原DCS算法存在的距离压缩信号左右旁瓣不对称现象.基于斜视聚束模型,给出了一种改进的DCS算法的详细推导过程.仿真结果表明,该算法可用于大斜视聚束SAR成像处理.

高分辨率星载聚束式SAR成像处理实现方法

高分辨率星载聚束式SAR的信号带宽与多普勒带宽很大,为了保证系统的覆盖特性和成像处理精度,常规的成像处理方法已不能适用。为此针对高分辨率(0.3米)星载聚束式SAR,给出一种高精度成像处理实现方法。该方法对Deramp Chirp Scaling算法中的相位误差进行考察,给出了基于三次相位误差校正的星载聚束式DerampChirp Scaling成像算法。计算机仿真结果验证了该方法的有效性。

一种抑制SAR图像中动目标干扰的方法

在高分辨率宽测绘带合成孔径雷达系统中,用传统的静止场景成像方法对存在动目标的回波数据进行成像,动目标在得到的合成孔径雷达图像中是散焦的,并且动目标会聚焦到错误的位置,同时,散焦的动目标会掩盖原本的合成孔径雷达场景.利用传统的空时自适应处理方法对合成孔径雷达图像中散焦的动目标进行抑制时,所需的空间自由度为场景中动目标的个数与脉冲重复频率欠采样数的乘积,这在实际中很难得到满足.为解决这一问题,提出了一种基于方位Deramp处理的空时自适应处理方法.该方法首先对合成孔径雷达回波数据进行方位Deramp处理,使得动目标在空时平面中是粗聚焦的,此时,抑制合成孔径雷达图像中的一个动目标只需要一个空间自由度.当合成孔径雷达图像中存在多个动目标时,提出了动态导向矢量的概念,它能有效地减少抑制合成孔径雷达图像中散焦动目标所需的空间自由度数目.

基于方位Deramp处理的宽覆盖DBS全孔径成像方法

为了获得大幅宽多普勒波束锐化(DBS)图像,现有的DBS成像算法往往需要进行复杂图像拼接。此外,现有成像方法为了保证DBS图像的锐化比恒定,除了要实时调整波束扫描速度外,还需要实时调整脉冲重复频率或积累脉冲个数,使得系统复杂度显著增加。文中在深入研究DBS成像机理的基础上,提出了一种基于方位Deramp处理的宽覆盖DBS全孔径成像方法。该方法利用方位Deramp消除了全场景回波的多普勒频谱混叠,无需进行图像拼接,通过一次全孔径FFT就能获得宽覆盖DBS图像。同时,只需实时调整波束指向,该方法就能实现恒定锐化比成像。实测数据处理结果证明文中方法的有效性。

一种高分辨率弹载聚束式SAR成像算法

弹载SAR通过在距离向发射大带宽调频信号,方位向采用聚束模式来获得二维高分辨率,由此带来高数据率并造成频谱混叠,导弹的非平面运动会引入空变的相位误差.针对上述两个问题,提出了TDDRD算法,该算法利用二维Deramp处理降低了数据率并解决了频谱混叠效应,进而应用改进RD算法,补偿加速度引入的线性、二次及三次相位误差.计算机仿真通过对比未补偿和补偿加速度的成像结果,验证了该算法的有效性,证明该算法可用于高分辨率弹载聚束式SAR成像.