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.

双基地合成孔径雷达扩展Chirp Scaling成像算法

根据传统SAR处理中的扩展CS算法原理,推导了适用于同轨迹飞行模式双基地SAR的扩展ChirpScaling算法,解决了接收、发射分置引起的雷达响应函数从距离-方位域向二维频域变换的复杂性问题,分析了算法推导中各种误差的影响.通过计算机仿真验证了算法在小斜视角情况下,对双基地SAR数据成像的有效性.

星载ScanSAR模式ECS成像算法研究

针对ScanSAR的扩展CS(ECS)成像算法兼有CS算法的精确处理和SPECAN算法的高效性.从ScanSAR回波的一般表达式出发,推导了扩展CS算法的信号流程.根据推导结果,利用另一种距离向处理参考函数和方位变标函数完成了变标处理.利用点目标仿真回波成像试验,分析了本文的算法与原始扩展CS算法的区别,验证了本算法的相位保持特性.利用ASAR Wide Swath原始数据,结合ScanSAR数据的多普勒中心频率估计,验证了算法适合于实际数据成像.

时域校正距离走动大斜视ECS成像算法

针对常规的线频调变标(CS)算法不能满足于大斜视情况和实时性要求的问题,该文提出一种改进的扩展线频调变标(ECS)成像算法。对斜视模式的回波特性进行了推导和分析,在时域进行距离走动校正,利用等效的ECS成像算法进行成像处理,并进行了仿真验证。结果表明,距离走动校正仅需要简单的相位相乘即可完成,计算量适中。仿真结果验证了算法的可行性和有效性。

星载ScanSAR等效斜视距离模型的ECS成像算法

本文提出一种适用于大距离徙动星载ScanSAR成像处理的等效斜视距离模型Extended Chirp Scaling(ECS)成像处理算法.根据误差最小的等效斜视距离模型,改进了ECS成像算法的部分因子,给出了实现步骤.此外,为消除ScanSAR成像时的Scalloping效应,算法中还结合了视加权处理.最后,计算机仿真验证了算法的有效性,并进行了成像性能分析.

基于ECS+PGA的机载SAR运动补偿算法

提出了一种基于ECS+PGA的高精度机载SAR运动补偿算法。该算法利用ECS算法来实现成像处理,利用PGA算法实现相位误差估计与补偿。由于ECS算法利用部分孔径数据进行成像,不仅能够减小运动误差的影响,并且可以有效地减小数据处理的运算量。而PGA处理则进一步补偿了剩余的相位误差,实现精确聚焦。通过对真实的机载SAR数据的处理结果验证了文中提出的运动补偿算法的有效性。

非线性ECS自配准成像算法中相位保持精度分析

为进一步提高InSAR系统的DEM精度,分析非线性ECS自配准成像算法中4个影响相位保持精度的因素。研究结果如下:雷达和散射体之间的相对速度等效误差非常小,可以忽略;当系统分辨率优于0.1 m时,非线性自配准中的二次近似误差会引起超过0.1个像素的误差,要考虑其影响;非线性变标中的二阶泰勒近似误差非常小,可以忽略;成像时采用的平地假设误差,主要会引起干涉运动补偿的轨迹误差和相位补偿误差,对于高精度InSAR系统(高程精度优于0.5 m时),会造成一定的影响,要予以考虑。这些误差因素的分析,将为进一步优化提高InSAR成像处理中的相位保持精度及DEM精度提供一定的指导作用。

基于deramp的星载聚束式SAR改进ECS算法

基于两步成像算法和ECS(Extended Chirp Scaling)成像算法,提出一种结合Deramp预处理的星载聚束式SAR(Synthetic Aperture Radar)改进的ECS成像算法.Deramp预处理是基于SPECAN算法的思想,将信号通过非空变的方位滤波器实现批压缩,该方法在保证成像分辨率的前提下,通过deramp处理消除了由采样率不足导致的方位频谱混叠特别是在星载SAR高分辨率聚束模式下.尽管ECS算法中的子孔径处理可以降低对系统脉冲重复频率的要求,但是脉冲重复频率依然受到单点多普勒带宽的限制.所介绍的方法可以进一步降低ECS算法中子孔径分割处理对脉冲重复频率的要求,使得ECS的算法的应用更为广泛.通过对点目标进行仿真和成像,成像指标评估验证了该算法的可行性.

一种双站SAR的ECS成像算法

在常规SAR的ECS算法的基础上,给出了双站SAR回波模型和RD域距离方程,提出了一种基于双站SAR的ECS算法,推导了ECS算法的3种补偿因子,并分析了算法中距离向成像位置.最后通过计算机仿真,验证了该算法的有效性。

基于Chirp-z变换的低复杂度双基前视SAR扩展NLCS成像算法

双基合成孔径雷达(SAR)由于收发分置的特殊几何构型,具备对前视区域高分辨成像的优势,在精确制导、自主着陆、对敌打击等领域有着重要应用价值。但是双基前视SAR具有强回波二维耦合特性,成像算法需要的处理流程更为复杂。扩展非线性变标(ENLCS)算法虽然能够有效解决这种构型下空变的距离徙动(RCM)和多普勒参数问题,但在将雷达数据从回波域映射至图像域的过程中,会带来一定的数据量冗余,而且ENLCS的方位向处理流程过长,导致算法的数据量和存储成本大大增加,很难满足相关领域实时性的要求。为了降低ENLCS算法的运算复杂度与数据冗余度,提高算法实时成像处理的效率,文中通过在距离徙动校正(RCMC)过程中采用Chirp-z变换(CZT)结构实现无插值的Keystone变换(KT)降低运算复杂度,并在ENLCS均衡过程中加入线性因子显著降低数据映射过程中的冗余量,进一步对算法方位向处理过程加速。与原算法相比,总体运算量及耗时更低。仿真和实测数据的处理结果验证了算法的有效性和高时效性。

机载双天线干涉SAR非线性近似自配准成像算法

为了提高机载双天线干涉SAR系统的干涉处理速度而又不损失配准精度,该文提出了非线性距离向ECS自配准成像算法。该算法通过对两天线视角不同引起的路径差的非线性近似,在成像处理阶段实现了干涉图像对在距离向的高精度自配准。该算法在产生干涉相位时较传统算法在保持较高配准精度的情况下显著提高了运算速度。本文通过对仿真数据、实际数据的处理以及系统参数对算法配准精度影响的仿真分析,证明了该算法的有效性。

一种曲线轨迹下的大场景前斜视成像算法

该文提出一种曲线轨迹下获取前向目标图像的新算法。考虑到曲线轨迹下严重的距离耦合,算法首先通过时域距离走动校正有效减少了距离耦合,然后采用级数反演法获得2维频率域表达式,求取ECS算法的相关系数,利用ECS获得了精确的成像结果。文章最后通过仿真实验验证了算法的有效性。

平飞模式双站SAR成像算法研究

双站SAR的成像技术是机载双站SAR的一个关键问题,该文首先建立了平飞模式的双站模型,然后在双站模型等效到单站的基础上,对双站SAR成像方法进行了研究,分别给出了平飞正侧视的CS双站成像算法和平飞斜侧视模式时的ECS双站成像算法,该等效方法能够解决平飞模式的双站SAR成像问题,最后通过计算机仿真,验证了该算法的有效性。

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.

机载SAR大斜视角成像算法及其性能分析

文章研究了机载合成孔径雷达(SAR)在大斜视角下的成像算法,并分析了算法的成像性能。根据大斜视角 SAR成像的空间几何模型和回波信号特点,提出了RD算法的改进方案。对改进的RD算法和ECS算法的仿真表明, 其成像性能满足了大斜视角下机载SAR成像处理的要求。

一种基于谱分析与改进方位非线性变标的大斜视聚束成像算法

针对大斜视聚束SAR成像中方位频谱混叠,且距离向与方位向严重耦合的问题,该文提出一种利用谱分析(SPECtral ANalysis,SPECAN)解方位频谱混叠、距离向采用调频变标(Chirp Scaling,CS)、方位向采用改进非线性变标(Extended Non-linear Chirp Scaling,ENCS)的大斜视聚束成像算法,首先将回波信号走动校正,然后利用SPECAN消除方位频谱混叠。进行距离徙动校正(Range Cell Migration Correction,RCMC)之后,利用CS消除距离弯曲的空变性,方位向采用ENCS补偿沿方位向变化的多普勒调频率,从而有效地提高了方位向的聚焦深度。仿真结果和分析表明,该方法能够在较大斜视角的聚束SAR模式下得到聚焦良好的高分辨率场景。

基于改进NCS算法的弹载FMCW SAR大斜视成像方法

调频连续波(frequency modulated continuous wave,FMCW)合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)具有体积小、重量轻、成本低、功耗低等优点,在精确制导领域具有较大的应用潜力。推导分析了弹载FMCW SAR大斜视回波信号波数域表达式,在成像预处理中,通过引入全时间距离走动校正函数,有效避免了由导弹高速运动及大斜视角观测引起的二次相位误差的产生;在方位向处理中,给出了一种改进的非线性调频变标算法(nonlinear chirp scaling,NCS),补偿了方位空变相位误差,实现了方位向的高精度成像。最后仿真实验验证了理论分析结果及所提成像方法的有效性。

基于改进等距圆模型的机载斜视SAR的ENLCS成像算法

在高分辨大斜视机载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)回波处理中,线性距离去走动(Linear Range Walk Correction,LRWC)引起距离徙动(Range Cell Migration,RCM)的二维空变和多普勒相位的方位空变,为此,提出一种基于改进等距圆模型的机载斜视SAR的拓展非线性调频变标(Extended Non-Linear Chirp Scaling,ENLCS)算法。在距离向处理后,提出改进等距圆模型用于精确描述多普勒相位的方位变化特性;基于该模型,使用ENLCS算法完成方位均衡;最后,通过仿真实验验证了改进算法的有效性。

星载Mosaic模式SAR成像算法研究

以色列发射的第1颗SAR(合成孔径雷达)侦察卫星TECSAR中成功应用了一种新的工作模式———Mosa-ic模式,该模式兼具高分辨率和大成像测绘带的优势。给出了该模式可行的成像方案,并提出了一种解多普勒模糊的方位变调频算法,结合ECS(扩展线频调变标)算法对该模式进行成像,降低了系统对PRF(脉冲重复频率)的要求,在系统所能达到的有限PRF条件下,最大程度地增加了马赛克单元的方位无模糊成像宽度。仿真结果验证了算法的有效性。

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。