一种适用于非侧视相控阵天线的机载动目标检测方法

分析并给出了一种可适用于非侧视相控阵天线的机载动目标检测方法。在实际工程条件下 ,与传统的DPCA技术作了比较 ,结果表明这种动目标干涉检测方法适应性更强、性能更好。

天线斜置情况下三通道SAR-GMTI技术研究

该文提出了一种新的基于DPCA(相位中心偏置天线)技术的动目标检测体制,即天线沿载机飞行方向按一定倾斜角度放置。利用等效相位中心原理建立了天线斜置情况下三通道运动目标回波信号模型,给出了天线倾斜角对动目标检测、最小可检测速度和盲速的影响。通过改进的DPCA技术实现运动目标的检测、测速和定位。最后,仿真数据验证了该新体制和改进DPCA技术对运动目标检测的可行性。

一种基于DPCA相位补偿的降维ΣΔ-STAP方法

分析了机载火控相控阵雷达的地杂波的空时二维分布特点,提出了一种基于DPCA(displaced phasecenter antenna)相位补偿的降维∑-ΔSTAP方法,分析了其平台运动补偿的基本原理,对其低速动目标检测性能进行了计算机仿真分析,并将其性能与运算量同3DT-∑-ΔSTAP进行了比较。结果表明,该处理方法不仅具有接近于3DT-∑-ΔSTAP的杂波抑制性能,而且运算量远低于3DT-∑-ΔSTAP,因此是机载火控雷达机上处理的一种优选方案。

利用DPCA方法对机载单天线SAR实际数据进行动目标检测

相位中心偏置天线(DisplacedPhaseCenterAntenna,简称DPCA)方法利用两个移位相位中心,在满足特定条件基础上进行动目标检测。提出了一种利用DPCA方法对机载单天线SAR实际数据进行动目标检测的新方法。该方法针对单天线SAR实际数据,通过合理补偿,获得近似满足DPCA条件的两幅SAR复图像,进行复图像域杂波对消处理。动目标检测结果表明,单天线SAR数据的DPCA方法对动目标检测是有效的,同时,在没有两通道SAR实际数据情况下,为研究DPCA方法提供了一种有效的途径。

一种双天线SAR运动目标成像系统仿真

提出了一种DPCA联合MDCFT的双天线SAR运动目标成像系统。将MDCFT变换应用于经过DPCA杂波对消后的信号,在MDCFT幅值平面内同时完成对运动目标的检测和多普勒参数的估计。建立了适合SAR系统的MDCFT模型,对杂波对消后回波数据的MDCFT幅度值分析证明了该方法的可行性``和有效性。在分数阶傅立叶域进行滤波以消除杂波对相位的影响,进而利用通道间的相位差和多普勒中心频率对运动目标准确定位。利用大量的仿真实验对该系统的功能进行了验证。

基于二天线的双基地DPCA技术

该文给出了双基地相位中心偏置天线(DPCA)技术的空间几何模型,从接收信号模型入手分析了双基地DPCA技术的杂波抑制原理,并给出了计算机的仿真结果。文章指出,双基地DPCA技术要求天线间隔D,脉冲重复频率PRF以及载机速度Va三者严格满足条件:D=m?Va/PRF(m是一正整数),这跟单基地情况下是一致的;当约束条件不能满足时,杂波的抑制效果将受到一定的影响。

基于DPCA技术的星载SAR/GMTI处理方法

星载合成孔径雷达的轨道运动以及地球自转、地球曲率等因素使星载SAR/GMTI处理方法与机载不同。该文首先分析了星载SAR三孔径天线信号特性,然后给出并详细分析了基于偏置相位巾心天线(DPCA)的机载SAR/GMTI处理方法。在此基础上,给出了一种基于DPCA技术的星载SAR动目标检测、测速及目标定位的实现方法。最后,星载SAR/GMTI计算机仿真结果验证了该方法的有效性。

合成孔径雷达运动目标检测的研究进展

由于在军事侦察和民事搜索中的巨大潜力,合成孔径雷达的运动目标检测技术一直备受关注.从单通道合成孔径雷达的运动目标检测、多通道合成孔径雷达的运动目标检测以及合成孔径雷达的运动目标速度估计三个方面出发,系统回顾了该领域中现有的思想和方法,并简单介绍了本课题组近期在该领域所取得的重要进展.

机载雷达传统DPCA方法统一模型与性能分析

偏置相位中心天线(DPCA)技术通过对杂波多普勒频率导致的杂波信号脉冲间相移进行补偿,从而实现了对机载雷达强杂波的有效抑制。物理位置上的DPCA和电子DPCA是两类传统的DPCA方法,其具体实现方式和适用范围不尽相同,但却具有深刻的内在联系。为进一步完善传统DPCA的理论框架,理清两类DPCA方法之间的本质关系,文中将传统DPCA的处理流程归纳为子相参处理间隔选取、波束形成、杂波对消和多普勒滤波四个步骤,以此建立了传统DPCA方法统一模型,并结合统一模型对现有两类传统DPCA方法的机理和效能进行了比较。最后通过计算机仿真验证了统一模型的有效性和相关理论分析的正确性。

一种机载双通道SAR/GMTI自适应通道均衡方法的研究

基于DPCA的机载SAR/GMTI系统中,通道幅相误差导致DPCA条件不满足,系统性能下降。在深入分析基于DPCA的双通道SAR/GMTI信号模型的基础上,给出了一种自适应通道均衡方法,给出了通道均衡的流程,分析了该均衡方法的性能。该方法使通道幅相特性在最小二乘意义下准确匹配,取消了系统对DPCA条件的严格要求。该均衡方法不需要天线参数、平台运动参数等先验知识。

任意沿轨基线长度双孔径SAR-ATI动目标检测方法

提出了一种适用于沿轨迹排列、任意间距的双孔径天线ATI动目标检测方法,应用于地形高度有起伏的地杂波环境,给出了相应的测速、定位公式。针对在图像域中难以直接实现非整数像素配准的问题,分别在时域和多普勒域中给出了两种解决方法,实现了图像的高精度配准,并在整个观测带内动目标检测的条件下结合聚焦深度的概念给出了具体的实现过程。最后比较了不同波段对该方法的影响,得出了波长越长,测速与定位精度越高,最大可检测不模糊速度提升的结论。仿真结果表明,在不考虑系统噪声的前提下该方法可以实现精确的测速与定位。

双频段多通道SAR宽幅成像技术研究

现代星载海洋监视雷达既需要高分辨率,又要有大成像幅宽能力。但分辨率和成像幅宽在常规合成孔径雷达成像模式下往往不能同时兼顾。文中分析了二者之间存在矛盾的原因,提出一种能兼顾的双频段多通道解决方案,对其在工程实施中存在的关键技术进行了重点阐述,明确了技术实施途径。通过机载实验试飞,验证了关键技术工程实施的有效性和可行性。

低重频PD雷达的临界散射截面计算方法

提出了低脉冲重复频率PD(Pulse Doppler)雷达探测飞行器目标的临界散射截面的计算方法.针对低重频PD雷达对目标的发现概率计算过程中所遇到的问题,采用临界仰角法处理雷达的未知参数,将之合并为雷达系统特征常数.将低重频PD雷达的旁瓣杂波合理等效为白噪声,处理目标频移落在旁瓣杂波区的情况.采用等效杂波散射截面积叠加旁瓣杂波中目标临界散射截面处理目标频移落在主瓣杂波区的问题,并考虑偏置相位中心天线(DP-CA)技术对目标频移落在主瓣杂波中时临界散射截面的影响,使计算结果更合理,从而完善低脉冲重复频率PD雷达在全频域中临界散射截面的计算方法.该方法可应用于计算目标突防时的发现概率.最后以E-2C预警机为例计算某目标突防过程中的临界散射截面.

二单元DPCA在机载相控阵雷达AMTI中的应用

二单元偏置相位中心天线技术 (DPCA)在机载相控阵雷达自适应动目标指示 (AMTI)中占有重要地位 ,其原理在很多文献中都有讨论。文中主要提出了将二单元DPCA应用到机载相控阵雷达的具体方法和实验步骤 ,针对接收数据是M×N矩阵的情况 ,分析了数据降维变换的具体过程 ,并从仿真结果中得到有效性证明。

机载SAR加权ATI地面慢速运动目标检测方*法

对ATI技术进行改进,提出了一种机载双通道SAR加权ATI地面慢速运动目标检测方法。该方法将DPCA技术和ATI技术的优点结合起来,利用DPCA技术得到加权值对ATI干涉结果进行加权处理,提出了一种新的动目标检测方法。计算机仿真结果表明,该改进方法与ATI方法相比能够有效减少虚假目标的数目,并能够检测到弱目标;与DPCA方法相比,它能够检测到DPCA方法由于对消过大而无法检测到的速度更慢的目标。

旋转目标在三孔径InSAR中的幅相特性

该文首先建立了旋转目标的时频模型、多普勒模型;然后利用旋转目标的多普勒特点分析其SAR成像特点;最后分析了三孔径InSAR中偏置相位中心天线(DPCA:Displaced Phase Centre Antenna)杂波对消以及沿迹干涉(ATI:Along-Track Interferometry)的物理意义,得到了三孔径干涉对消处理后旋转目标的幅度、相位特性。这种分析方法比以往斜距近似分析更简单直观,并且仿真实验验证了结论的正确性,并且分析了其相位缠绕可能造成的动目标检测误差。为研究微运动目标在多通道SAR中的成像特性研究提供了初步的参考,证明了微动类型干扰对SAR动目标检测也能够形成不利影响。

基于DPCA算法的星载多通道TOPSAR成像方法

方位向DPCA多通道技术能够提高星载TOPSAR模式的方位分辨率,但TOPSAR回波信号的场景多普勒频谱混叠和方位非均匀采样给多通道TOPSAR成像带来了困难。针对这个问题,提出了一种基于DPCA算法的星载多通道TOPSAR成像方法。该方法通过调整方位向发射/接收子孔径的等效相位中心位置,使等效相位中心分布基本满足均匀采样的要求,同时利用复制拼接的方法解决了TOPSAR多普勒频谱混叠问题,最后利用改进的SPECAN算法完成聚焦成像。该成像方法避免了方位向多通道非均匀采样信号的重构操作,同时复制拼接操作和改进的SPECAN算法避免了方位向数据分块操作和方位时域的扩展。点目标和分布目标的仿真结果验证了提出的成像方法。

INS/GPS组合导航下机载PD雷达DPCA性能分析

惯导测速误差随着时间逐渐积累,积累误差会导致载机运动补偿失效,从而使得DPCA检测性能下降。针对这一问题,提出采用INS/GPS组合导航系统对载机速度进行测量,能大大提高载机测速精度,有利于DPCA检测低速动目标。在建立雷达回波信号模型和INS/GPS组合导航系统模型的基础上,结合机载PD雷达背景,仿真分析了惯导系统、INS/GPS组合导航系统各自的测速精度以及不同测速精度下的DPCA检测性能。仿真结果表明:采用惯导测速时,测量精度较低,DPCA在此精度下不能检测低速动目标;采用INS/GPS组合导航测速时,测量精度较高,DPCA在此精度下能够检测出低速动目标。

基于复近似信息传递的多通道SAR成像方法

偏置相位中心天线(displaced phase center antenna,DPCA)技术作为一种实现高分辨率、宽测绘带宽的有效技术手段,被广泛应用于高性能合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)系统研制中。为了实现最佳的成像效果,DPCA雷达成像系统需要满足方位向均匀采样条件,否则会导致方位向等效相位中心的周期性非均匀分布,进而使用经典匹配滤波成像方法会产生严重的方位模糊。根据稀疏信号处理理论,本文提出了一种基于复近似信息传递(complex approximate message passing,CAMP)算法的多通道非均匀采样DPCA成像方法,可以有效地解决多通道SAR因非均匀采样所产生的方位模糊以及杂波干扰问题,实现对观测区域的高精度重建。仿真和实际数据实验验证了该方法的有效性。

一种基于双通道DPCA的SAR-GMTI杂波抑制方法

偏置相位中心天线技术(DPCA)作为空时自适应信号处理(STAP)技术的特殊形式,在合成孔径雷达地面动目标指示(SAR-GMTI)领域得到了广泛的应用。杂波抑制的能力直接决定了GMTI的性能,传统的复图像域DPCA技术对于地杂波抑制能力有限,特别是广泛分布着强散射静止地物的城市区域。该文利用干涉相位对DPCA幅度进行非线性加权,提出了一种加权DPCA杂波抑制方法,该方法降低了通道间残差相位对DPCA杂波抑制的影响。实验结果表明:该文方法在杂波抑制能力上优于传统DPCA方法。