SAR原始回波信号生成算法的性能比较研究

该文介绍了距离时域脉冲相干法、距离频域脉冲相干法和二维频域快速傅氏变换法3种SAR原始回波信号生成算法的基本原理和计算步骤,重点从误差分析、时间估计以及空间估计等3个方面对这3种算法进行了深入量化的比较研究,并利用X波段SAR系统参数实现了3种算法的仿真实验。理论分析及实验结果均表明,第3种算法不仅算法描述简明高效,可实现性强,而且所得的结果数据精度也较高,是一种较为实用的SAR原始回波信号生成算法。

考虑基线抖动的双天线干涉SAR原始回波仿真

该文针对双天线干涉SAR系统基线抖动的特点提出了一种能够精确仿真基线抖动影响的改进二维频域原始回波生成算法。该算法通过Taylor展开近似将基线抖动造成的相位误差分解为随方位向时变和随距离向空变的两个一维函数,从而实现了精确仿真。适用范围分析表明该算法能满足实际系统的仿真需求,是一种精确高效的算法,具有较大应用价值。

城市场景SAR原始回波模拟方法

基于城市场景是在一随机分布的粗糙电介质地形上放置直立的若干建筑物的假设,建立多重散射模型,采用小面单元分析方法和Kirchhoff近似方法计算散射系数。回波信号模型采用二维FFT实现,最后通过对原始回波成像图形进行分析,表明了该方法的有效性。

基于复杂真实场景的合成孔径雷达原始回波数据的一种模拟方法

在分析并建立合成孔径雷达回波信号离散数学模型的基础上 ,提出了基于复杂真实反射场景的 SAR原始回波信号的叠加原理 ,进而提出了一种与传统实现方法不同的 SAR原始回波数据的生成方法。并用这种方法进行了初步的建模和仿真 。

De-chirp LFM-CW SAR原始回波信号模拟

将基于De-chirp LFM-CW SAR的信号特点,首先给出其信号模型;根据给定的信号模型,提出一种适合De-chirp LFM-CW SAR的基于FFT的快速回波模拟算法,与时域直接叠加算法相比,保持数据精度的同时,运算量大大降低。通过对原始数据成像处理后得到的图像进行分析,验证了算法的有效性。

SAR分布目标原始回波数据模拟

为了减少分布目标原始回波数据模拟的计算量,针对合成孔径雷达(SAR)分布目标原始回波数据模拟,提出了一种基于距离时域脉冲相干的优化算法,通过对回波数据的统计分析以及成像处理验证了优化算法的有效性.

一种SAR原始回波数据模拟方法

在分析星载 ＳＡＲ回波信号完整模型的基础上，提出了一种基于 ＳＡＲ图象的原始回波数据模拟简易方法，并通过对回波信号统计分析以及成像处理验证了模拟结果的正确性和可行性。

一种改进的核磁共振测井原始回波压缩方法

提出一种基于最优量化的原始回波压缩方法,在描述弛豫时间谱数学模型的基础上,分析了核磁共振离散方程组的病态性.在综合考虑反演精度和计算量的前提下,确定合适的离散化回波个数,并通过改进的最优量化的方法,对核磁共振回波信号进行最优化离散,获取离散点的最优分布.结果表明该方法能够在保证反演精度的前提下,有效提高弛豫时间谱反演的效率.

块浮点量化(BFPQ)在星载合成孔径雷达(SAR)回波数据压缩中的应用

ＳＡＲ原始回波信号的相关性较差，因此基于数据相关性的传统压缩方法对星载ＳＡＲ回波信号的数据压缩不再实用。主要研究了块浮点量化（ＢｌｏｃｋＦｌｏａｔｉｎｇＰｏｉｎｔＱｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ，ＢＦＰＱ）算法的基本理论及其在星载ＳＡＲ回波信号压缩中的应用。采用ＢＦＰＱ算法对ＥＲＳ１回波数据和仿真回波数据进行了压缩并与均匀量化方法进行了比较，实验结果验证了其性能的优越性。

分布式星载SAR原始数据的模拟

在分析单星载SAR完整信号模型的基础上,建立了一种基于地球椭球模型和卫星椭圆轨道模型的单发多收分布式星载SAR回波数据的仿真模型。根据卫星在各自椭圆轨道的运行情况和地球自转的影响,对分布式星载SAR的回波信号作了较为精确的模拟,并给出了详细的模拟步骤。最后以点目标的成像结果证实了该模拟方法的可行性和模拟结果的可靠性。

软件化多功能雷达光栅显示设备设计

提出了进行软件化多功能光栅显示设备的设计思想,利用大规模集成电路和微电子技术设计一套数据采集设备,对雷达原始回波等信号进行采集,通过硬软件结合完成雷达原始回波、二次航迹和其他辅助信息的显示,实现P显、A显、B显、RHI和目标回波三维显示等多种功能叠加显示。并从总体架构、回波采集设计、回波传输设计、回波显示设计、三维辅助识别设计以及显控界面设计等方面进行了详细的阐述。

结合Sage-Husa滤波的合成孔径声呐多传感器组合运动补偿算法

在运动测量设备噪声统计特性不确定的情况下,提出结合Sage-Husa滤波的合成孔径声呐多传感器组合运动补偿方法。使用Sage-Husa卡尔曼滤波处理多种异类运动传感器的数据,自适应估计声呐速度的最优值,计算实际航迹与理想航迹之间的横荡误差和升沉误差,最后通过时延校正原始回波数据。仿真结果表明,Sage-Husa滤波对运动误差估计精度至少提高37%,运动补偿后,目标峰值旁瓣比和积分旁瓣比有所降低,峰值旁瓣比接近理论值.湖试数据处理结果表明,目标能量分散的情况有所改善,能量集中在主瓣,散焦得到抑制。Sage-Husa滤波在多传感器系统噪声先验知识缺失的条件下,能减小运动数据估计误差,提高运动补偿的准确性。

超声平面波同相正交信号频域波束形成算法

针对频域平面波波束形成算法尚不能直接应用于采用正交解调的超声成像系统中的实际问题,提出一种平面波同相正交信号频域波束形成方法。以平面波射频信号频域波束形成算法为基础,根据射频信号与同相正交信号波数空间变量之间的关系,推导了平面波同相正交信号与对应图像的频谱映射表达式,从而实现对正交解调后信号的频域超声图像重建。采用2016年Plane Wave Imaging Challenge in Medical Ultrasound (PICMUS)发布的仿真、仿体及在体原始回波数据对这一方法进行验证,并评估图像的分辨率和对比噪声比。仿真和仿体实验结果表明,相对于射频信号的频域波束形成算法,该算法可获得与之相同的图像质量,并将成像速度提高了约4倍。在体实验数据的成像结果也验证了该算法在实际应用中的有效性。

基于Linux的嵌入式高速SAR数据存储技术

为了实现对SAR原始回波数据的实时存储,提出了在以PowerPC为硬件核心的嵌入式Linux软件平台上,使用SSD硬盘实现高速数据存储的方案。采用Linux驱动程序控制SAS硬盘控制器,将SAR原始回波数据记录在SSD硬盘阵列上。模拟实验测试中数据存储速度可以达到200 Mbyte/s。分析了影响数据存储速度的因素,实验表明该方案可以满足SAR原始回波数据实时存储的要求。

一种实时、自适应的侧扫声呐小目标分割算法

针对侧扫成像声呐获取的水下小目标,提出了一种基于声呐原始回波数据的实时、自适应分割算法.该算法利用水底回波分布的统计特点,采用了一种基于威布尔分布模型的自适应阈值确定方法,实现对目标的初始分割;在此基础上提出了一种基于亮区回波特点的区域生长方法,得到精确的分割结果;之后利用霍夫检测方法合并过分割区域,利用小目标物理尺寸信息进行尺寸检测消除山脊、岩石等尺寸较大的虚假目标.实验结果表明,仅利用目标物理尺寸的检测方法,其速度能够达到3 s/帧,目标召回率达到100%,虚警率仅为34.62%.