一种用于单脉冲成像的自聚焦算法

本文针对单脉冲成像技术在实际处理中,鉴角曲线误差引起的方位分辨率下降问题,提出了一种用于单脉冲成像的自聚焦算法.算法通过迭代,自动从雷达接收数据中挑选孤立强散射点回波信号精确估计实际鉴角曲线,将其用于单脉冲成像处理中,实现图像方位自聚焦.仿真及实测数据处理结果表明,该方法能够有效降低测角误差对成像效果的影响,且对多数地貌场景数据具备鲁棒性,是一种实际可行的单脉冲成像自聚焦算法.

上海软X射线自由电子激光单脉冲成像定时的设计与实现

上海软X射线自由电子激光装置(SXFEL)是我国首台X射线自由电子激光用户装置,目前建有2条波荡器线、2条光束线以及5个实验站.装置可提供2—15 nm波长(80—620 eV)的X射线脉冲,用于高时空分辨的前沿科学研究.利用XFEL高亮度、短脉冲和全相干的特性实现单脉冲相干衍射成像,可以有效地减轻辐射损伤,提高图像的空间分辨率.SXFEL设计重复频率为50 Hz,实现单脉冲成像的关键在于通过定时系统能够精确地控制X射线脉冲到达样品点的时间,以确保只有一个脉冲被选中用于成像.同时,还需要与成像系统的触发进行同步,以确保成像系统在正确的时间采集X射线脉冲与样品作用后的图像.本文介绍了SXFEL单脉冲成像定时的设计与实现.通过单脉冲成像的结果表明该定时方案能满足在50 Hz的SXFEL开展单脉冲成像的需求.

弹载雷达单脉冲前视成像回波建模

研究了弹载雷达单脉冲前视成像的回波建模方法。通过对单脉冲前视成像原理的分析,设计了弹载雷达运动模型和回波模型两个模块,回波模型中包括扫描过程天线方向图增益计算及回波表达式的分析和构建。通过仿真验证了该建模方法能够有效地获取目标的一维距离像,并测试验证了扫描过程中目标回波幅度变化的正确性,为后续的单脉冲前视成像提供了分析依据。

采用RELAX算法提高单脉冲三维成像横向分辨率

根据宽带比相单脉冲三维成像雷达测量目标散射点横向位置原理,分析仿真了散射点间相互干扰对目标散射点横向位置测量的影响。应用RELAX算法直接估计去斜率后正弦信号的幅度和频率参数,提高散射点横向位置测量精度。通过分析及仿真可知,RELAX算法的引入使横向位置测量精度有了较明显改善。

一种用于月面着陆的知识辅助单脉冲前视成像方法

针对月面着陆过程中可能存在的着陆器倾斜而导致的结构损坏甚至颠覆等问题,提出了一种用于月面着陆的基于知识辅助的单脉冲前视成像方法。首先结合月面着陆器平台搭载的双通道雷达进行了理想情况下的单脉冲成像分析,然后分析了影响单脉冲成像性能的内在机理,并对雷达接收通道的不一致性进行了建模。在此基础上,将单脉冲成像问题转化为通道相位误差估计问题;结合天线方向图的先验信息,通过对实际天线方向图与理想方向图数据信息的对比,利用最小二乘方法估计出两者之间的相位差异,并求得改进的单脉冲测角曲线。最后对接收到的回波数据进行相位补偿,就可以获得高分辨的月面着陆区域单脉冲成像结果。地球机载实测数据处理结果表明此方法可以获得高分辨的前视成像结果,可应用在月面着陆过程中。

单脉冲三维成像中基于ISAR像的角运动参数估计与补偿方法

介绍了单脉冲三维成像的原理,分析了目标角运动对成像的影响;针对由于目标角运动产生的差波束方向图调制问题,提出了基于ISAR像的角运动参数估计与补偿方法:首先用预偏置技术减小多普勒谱展宽,利用自适应窗选取多个ISAR像中的孤立散射点,然后将测角结果进行加权平均作为参数估计值,实现角运动补偿。仿真结果证实了本方法的有效性。

单脉冲三维成像试验研究

介绍了单脉冲三维成像的概念和基本原理,结合实际雷达平台开展了跟踪目标试验,利用单脉冲三维成像算法对测量数据进行了处理,并给出了分析结论。

一种正前视宽扇区高分辨雷达扫描成像方法

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)只有照射到飞行方向左、右两侧的感兴趣成像区域时才能处理出高分辨率SAR图像,飞行方向正前方的成像区域就成为了SAR成像的固有盲区。三通道(和、方位差、俯仰差)毫米波单脉冲成像雷达能够实现对正前视场景的二维成像,获取单脉冲图像。提出对SAR/单脉冲图像进行图像配准和融合拼接的方法:首先利用多尺度多方向二维Gabor滤波器组分别对SAR/单脉冲图像进行特征提取,然后对两组特征矩阵进行归一化互相关匹配,对匹配好的图像进行像素级融合处理,得到完整的正前视宽扇区高分辨雷达图像。试验数据成像处理结果表明,所提复合成像算法能够对飞行正前方宽扇区范围内进行高分辨成像,有效解决了工程实际中碰到的正前视高分辨成像盲区的难题,对于前视雷达成像侦察、弹载雷达目标区域景象匹配、飞行器夜航、盲降等具有一定的工程实际意义。

毫米波导引头港口舰船目标识别技术

针对末制导导引头对港口多个舰船目标识别、分选的技术难点,该文将距离高分辨技术与单脉冲测角体制相结合,提出了一种基于毫米波单脉冲三维成像的港口舰船目标识别、分选方法。首先采用单脉冲三维成像获得目标散射中心的三维分布,然后利用聚类分析等方法实现目标的分割与识别,并将无偏几何中心法用于目标跟踪点的选择,从而实现导引头对多个舰船的识别、分选及精确跟踪。仿真结果表明,文中方法对多个目标的识别及目标要害部位选择具有很大的优越性。