近场单发多收合成孔径雷达成像的频域算法

提出了一种适用于单发多收合成孔径雷达成像的频域算法。该方法利用傅里叶变换将回波数据变换至波数域进行扩维,建立了波数域的补偿关系,从而在波数域实现了对波前弯曲的精确补偿,因此具有较高的成像精度,并且可以用于近场三维成像。另外,该方法采用基于快速傅里叶变换的成像结构显著提高了成像效率。理论分析和实验结果表明,与后向投影算法相比,该方法能够获得相同成像结果的同时大大降低运算量。

对多发多收合成孔径雷达的压制干扰仿真

从对抗的角度,给出了MIMO-SAR的干扰方程,阐述了MIMO-SAR的信号处理流程并对MIMO-SAR的干扰效果进行了仿真。结果表明,MIMO-SAR具有较低的截获概率,对其干扰是可行的,需要更强的压制系数。

单发多收模式下无源雷达成像研究

首先分析了无源雷达成像系统的目标回波形式,得到了目标散射分布函数和雷达接收信号之间的傅里叶变换对关系;对单个外辐射源的情况,提出了利用部署多个接收站等效合成大的孔径对目标进行成像的方法.由于采集的数据非均匀分布且数据量很少,本文采用极坐标格式对数据进行处理,充分利用了原始精确数据,有效提高了成像质量.理论推导和计算机仿真结果说明该方法是可行的.

缺失孔径下多基地外辐射源雷达成像算法

窄带外辐射源数目通常稀少且分布不均匀,在实际情况下一般不能够利用多个外辐射源对目标成像.针对单个外辐射源,提出通过部署多个接收站的方式来等效合成孔径以对目标成像.首先分析了多基地外辐射源雷达成像系统的目标回波形式,得到了目标散射函数与雷达接收信号之间的傅里叶变换对关系;然后利用目标散射点的稀疏先验知识,借助压缩感知算法恢复目标散射系数;最后利用模拟退火算法对接收站的位置进行优化,以降低字典矩阵的列相关系数.仿真结果表明,在等效子孔径不能形成完整孔径时,所提方法可以明显地改善图像重构性能.

一种基于频域子带合成的多发多收高分辨率SAR成像算法

针对传统单通道SAR系统无法同时实现方位向高分辨率和大测绘带宽的不足,该文研究了一种基于多载频LFM波形的方位多孔径MIMO SAR系统,建立了相应的几何模型,详细推导了其回波表达式,并提出了一种基于频域子带合成的MIMO SAR高分辨率成像算法。该算法将方位向多普勒解模糊,改进的距离向频域子带合成和CS成像算法相结合,能够同时实现2维高分辨率和大测绘带宽,且提出的频域子带合成法较传统时域和频域合成法更高效实用。理论分析和计算机仿真结果验证了其有效性。

基于频域合成方法的多发多收SAR技术研究

多孔径子带合成技术是目前技术条件下多发多收SAR系统可工程实现的技术方案。该文深入研究了基于频域合成的子带合成技术,建立了相应的数学模型。并结合数学推导详细给出了该方法的原理和实现步骤,提出了适用于多发多收SAR系统的滤波器构建方法和算法流程,最终通过计算机仿真验证了该方法的可行性和有效性。

单发多收非可信中继网络的安全性能分析

研究单发多收非可信中继网络的物理层安全性能,其中中继节点在帮助源节点完成协同传输的同时也扮演着窃听者的角色。首先,分析纯窃听方式、放大转发方式和协同干扰方式的连接中断概率和安全中断概率的表达式。其次,利用安全吞吐量全面衡量系统的安全性和可靠性的折衷关系,揭示目的节点天线数目对系统有效性能的影响。再次,通过渐近分析确定不同发送功率和信道衰落条件下最优的传输方案。最后,利用仿真结果验证了理论分析的正确性,并表明增加接收天线的数目并不能一直改善系统的安全吞吐量。

多发多收星载SAR回波处理方法研究

随着对高分辨率和宽测绘带的要求,多发多收合成孔径雷达成为了一个重点的研究领域,其中多孔径同载频,发射正交编码信号是较有可能工程实现的方式之一。该文在详细研究和推导了回波阵列的排列方式和多发多收回波信号相位补偿原理的前提下,提出了4种可能的回波处理方式,给出了这四种处理方式的信号矩阵表达式,并利用具有正交性的混沌编码信号对各种处理方法进行了仿真和数据分析,证明了这些方法的有效性。

多发多收星载SAR系统发射波形选择分析

针对多发多收SAR系统发射波形研究的迫切需要,该文对3种具有代表性的可能作为多发多收SAR系统发射波形的信号进行了研究和比较,通过对分布目标的仿真验证其实用性。并在此基础上提出了多发多收SAR系统回波的波形分离和能量分离的原则,推导了应用空时编码的相位补偿量和两发多收实用化系统的通道响应,论证了其相对于单发单收SAR系统在提高信噪比方面的优势。

星载多发多收SAR成像和抗欺骗干扰研究

星载多发多收合成孔径雷达(MIMO-SAR)可以解决方位向高分辨率和大测绘带的矛盾;同时,混沌二相编码(CBPC)信号具有类似随机信号的特点以及良好的自相关和互相关特性;两者都具有良好的应用前景。将CBPC波形应用到MIMO-SAR系统中,在实现高分辨大测绘带成像的基础上可进一步降低雷达信号被敌方分析截获的概率,提高雷达系统的抗干扰性能。仿真实验验证了此方法在抗数字储频式欺骗干扰中的有效性。

利用一发多收的双基SAR构型解多普勒模糊成像

该文以方位平移不变的双基SAR为研究对象,分析了双基回波多普勒的距离空变性,提出了一种考虑多普勒空变性的双基解多普勒模糊算法。解模糊过程中利用数值计算得到不同距离对应各个多普勒频点模糊分量的导向矢量,然后进行空域滤波实现全多普勒谱的重构。最后结合已有的双基成像算法实现大场景高分辨率成像。数值仿真验证了算法的有效性。

超高分辨率星载多发多收滑动聚束SAR成像

在大场景超高分辨率星载多发多收滑动聚束合成孔径雷达中,星载弯曲轨道不能近似为直线模型,传统基于直线模型的成像方法不再适用.针对此问题提出一种超高分辨率速度变标算法,以适应大场景超高分辨率的需要.另外,在子带拼接时,由于相邻子带间的频谱混叠会产生较高的虚像,针对此问题提出一种优化的线性调频信号发射波形,可以明显降低虚像水平.

一种基于卡尔曼滤波的多发多收SAR成像算法

该文提出了一种用于多发多收SAR的卡尔曼滤波的成像算法。该算法采用多发多收的方式获得更多的场景信息,通过降低脉冲重复频率(Pulse Repetition Frequency,PRF)获得非模糊的宽测绘带。多路发射信号采用正交编码的形式。通过卡尔曼滤波算法对场景实现了高分辨率重建。最小均方误差(Minimum Mean Square Error,MMSE)估计准则成功解决了传统成像算法中存在的多通道信号正交模糊的问题。理论分析了该算法的正确性,仿真试验验证了算法的有效性。

单发双收SAR系统通用极化定标算法

单发双收极化SAR系统只接收两个通道数据,使得极化定标可用的先验信息减少;同时由于这类系统收发极化方式的多样性(包括多种收发极化组合的双极化和简缩极化模式),目前还没有通用的定标算法。对此,该文提出了一种新的通用极化定标算法,可以广泛应用于多种收发极化组合的单发双收SAR系统。该算法利用常见的三面角、0二面角与45二面角作为理想点目标,无需对目标场景和系统作假设,可以直接估计系统的发射端和接收端失真项。该文理论推导了定标算法的求解过程,仿真分析了定标器误差对失真参数估计的影响,通过点目标的定标结果和极化特征图验证了该通用定标算法的有效性。

多发多收SAR波形设计与高分辨成像技术综述

多发多收合成孔径雷达(multi-input multi-output synthetic aperture radar,MIMO-SAR)作为一种新雷达体制,通过多天线的收发可以获得比实际收发天线数目多的等效观测通道,相比传统SAR体制的约束,MIMO-SAR在实现高分辨率宽测绘带遥感、慢速运动目标检测、三维成像等方面具有很大优势。该文对近年来MIMO-SAR波形设计与高分辨成像技术的国内外研究现状进行了综述,重点总结了正交波形设计、方位向无模糊成像和提高距离向分辨率3个关键技术,最后指出了MIMO-SAR波形设计与成像技术在未来发展中需重点解决和关注的若干问题。

幅相误差对多发多收模式SAR成像影响分析

方位多通道SAR系统采用数字波束形成技术(Digital Beam-Forming,DBF),有效解决了高分辨率与大测绘带之间的矛盾,实现了高分辨率、宽测绘带对地观测,多发多收模式是方位多通道SAR未来的发展方向。建立了通道幅相特性误差和天线相位中心误差两类误差影响下的回波幅相误差模型,通过对方位向信号脉冲压缩的数学推导,求出了多发多收模式下回波信号的假目标位置和峰值-假目标比的解析表达式,从理论上分析了以上两类误差对该系统成像性能的影响。通过点目标成像仿真,验证了公式的正确性,得出了各类成像性能指标随各类误差变化的曲线。

星载多发多收 SAR 多维编码波形设计与分析

多发多收合成孔径雷达(MIMO SAR)解决了传统SAR存在的高分宽幅矛盾。为提高MIMO SAR对通道之间干扰能量的抑制能力,采用多维波形编码技术进行系统设计,并研究了MIMO SAR的波形设计问题。针对两种新型信号形式:正负线调频信号及正交频分复用调制线调频信号,与短时移正交信号(STSO)进行对比分析及成像实验验证。根据MIMO SAR多个孔径同时发射信号、多个孔径同时接收回波的特点,结合多维波形编码技术进行回波处理。在俯仰维,利用数字波束合成技术进行多个子测绘带的划分,实现大测绘带成像;在方位维,利用多通道重构算法将周期非均匀采样的回波恢复为均匀采样,实现高分辨率成像,在此基础上开展新体制SAR发射信号的设计与成像实验验证。实验结果表明,较之其他两种信号,STSO信号的峰值旁瓣比、积分旁瓣比及分辨率等性能最优,对模糊能量抑制更为彻底,在MIMO SAR中性能良好,与传统SAR的性能近似。STSO在MIMO SAR体制中具有良好聚焦性能,且各项成像指标良好,在一定程度可降低系统设计的复杂度。

机载前视阵列SAR分时接收分析及校正

结合调频连续波(FMCW)技术的机载前视阵列合成孔径雷达(SAR)既能够获取飞机前下方区域图像,又具有FMCW体制雷达体积小、重量轻的优势,易于安装在直升机等轻小型平台。由于是利用阵列天线来实现雷达成像,故阵列天线的接收方式是实际情况中一个值得研究的问题。本研究分析了阵列天线阵元采取分时接收方式对回波信号的影响,推导了其信号模型,研究了相应的校正方法。在此基础上将研究的校正方法嵌入到一种适合于前视阵列SAR的改进的频率变标算法(FSA)中,最后通过仿真实验验证了所研究补偿方法的有效性。

用于货架电子设备的准无线电能传输技术

本文提出了一种可为金属货架上的微功耗电子设备以准无线方式供电或充电的技术。该技术包括发射和接收两部分,高频发射电源连接到货架层板以提供电能,接收电路使用集总元件,可以内置到电子设备中。通过分析电场耦合,建立了单接收及双接收系统的电路模型,并分析了功率效率传输特性。仿真及实验系统验证了所提技术的可行性。结果表明,接收设备可在货架平台内的任意位置获得稳定的电功率。接收设备数量增加时,系统的传输效率得以提高。六接收设备时,单个功率仍能在500 mW以上,足以驱动显示牌类的微功耗电子设备。

MIMO-SAR大测绘带成像

该文提出利用MIMO-SAR系统实现大测绘带成像的方法。在该系统中,利用离散频率编码信号实现高距离分辨;同时采用低脉冲重复频率(Pulse Repetition Frequency,PRF)来获得不模糊的大测绘带,然而PRF降低会导致多普勒模糊。文中利用MIMO-SAR系统提供更多自由度进行空域滤波,成功地解决了多普勒模糊次数大于通道个数条件下的解模糊问题。仿真试验验证了该方法的有效性。