基于FPGA的调频连续波合成孔径雷达实时成像处理方法

针对无人机载高分辨合成孔径雷达(SAR)实时成像对硬件资源消耗巨大的问题,提出了高效能的无人机载实时聚焦SAR成像处理方法。该方法基于单片FPGA,实现了结合运动补偿和距离多普勒二维匹配的高分辨率合成孔径雷达实时成像处理。仿真和外场实验表明,所提出的硬件架构在集成度和性能功耗比方面都取得了显著提升,在单位电路面积和功耗下大幅提升了SAR成像系统的处理性能,具有重要实际工程使用价值。

超宽带合成孔径雷达实时成像处理

工作在VHF/UHF波段的超宽带合成孔径雷达具有穿透叶簇和地表探测隐蔽目标的功能 ,为提高战时快速打击能力 ,必须研究实时成像技术。分析了超宽带合成孔径雷达成像的特点 ,针对两种主要的超宽带成像算法———波束域算法和交叠子孔径算法 ,研究了实时处理的流程及处理结构。

线性调频脉冲串制式合成孔径雷达实时成像算法和方案的设计和模拟

介绍了线性调频（LFM）脉冲串制武合成孔径雷达（SAR）提高距离向分辨率原理，并且提出线性调频SAR的信号处理算法和步骤，避免了为提高距离向分辨率而加大系统带宽的问题。通过模拟验证了算法的正确性，并分析了计算量。设计了相应的SAR实时成像处理器方案，满足了这种新体制SAR系统的大规模成像处理的要求。

合成孔径雷达实时成像回波数据的生成方法

在分析合成孔径雷达成像原理的基础上 ,建立了雷达回波信号模型 ,提出了一种生成回波数据的方法。并利用这种回波数据 ,在奔腾 PC机上实现了机载合成孔径雷达的实时成像软件仿真。该实时成像方法可用于考核合成孔径雷达 ( SAR)实时处理器连续动态成像的性能、如 :实时性图像拼接 ,载机运动补偿等。

超宽带合成孔径雷达实时成像处理

工作在VHF/UHF波段的超宽带合成孔径雷达具有穿透叶簇和地表探测隐蔽目标的功能,为提高战时快速打击能力,必须研究实时成像技术。本文分析了超宽带合成孔径雷达成像的特点,针对两种主要的超宽带成像算法:波束域算法和交叠子孔径算法,研究了实时处理的流程及处理结构。

机载合成孔径雷达实时成像处理系统研究

为了实现对机载合成孔径雷达 (SAR)数据的实时成像处理 ,提出了一种基于数据划分的机载合成孔径雷达实时成像处理系统的硬件平台结构 ,分析了它的优点和约束规则 .根据机载 SAR距离多普勒 (RD)成像算法 ,提出了基于数据处理粒度的 SAR成像处理实时性的分析方法 ,并对机载 SAR实时成像处理系统进行了分析 .给出了实时成像处理机的实现 。

采用可编程器件的合成孔径雷达实时成像处理器方位预处理电路的设计与实现

该文讨论了在合成孔径雷达实时成像处理器中,采用子孔径带通滤波成像处理方法的方位预处理的设计,构造了一种用大规模可编程逻辑器件实现方位预处理的电路结构。文中给出了电路应用和实现结果。可以看到,该电路设计具有较高的运算效率、集成度、灵活性与可扩展性。

针对合成孔径雷达深度展开网络成像方法研究

在灾害监控和遥感制图等多个领域,合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)成像技术因其不受天气和光照条件限制的优势而被广泛应用。近年来,深度学习技术与SAR成像的结合,尤其是SAR深度展开网络成像技术,已经成为该领域的研究热点。它不仅能够高效地整合大量的历史SAR数据,还能够融合传统成像方法中的丰富先验信息,使得即使面对严重欠采样的情况,也能够实现高分辨率、宽视场的SAR图像精确重建,从而显著减少了对数据采集、储存和传输的资源需求。从深度展开网络构建原理出发,对深度展开网络构建方法进行分析,并提出基于先验分布的SAR展开网络成像方法与基于图像特征的SAR展开网络成像方法,希望能够为我国SAR成像提供一定参考。

一种基于非凸正则化模型的逆合成孔径雷达成像算法研究

逆合成孔径雷达因其可对非合作机动目标成像而广泛地应用于军事和民用中,研究表明压缩感知技术可以有效提高逆合成孔径雷达成像的分辨率并且有效降低雷达硬件负担。针对典型的非凸ιp(0<p<1)正则化模型,基于Majorization-Minimization(MM)迭代算法框架并采用支撑集收缩策略提出了一种新的雷达成像算法——迭代支撑集收缩算法。迭代支撑集收缩算法是一个简单高效的算法,数值实验表明迭代支撑集收缩算法在逆合成孔径雷达成像中表现优异。

基于迭代自适应的短孔径逆合成孔径雷达成像方法

针对合成孔径时间短、逆合成孔径雷达数据成像质量差的问题,本研究提出一种基于迭代自适应恢复缺失数据(missing-data iterative adaptive processing approach,MIAA)的短孔径数据的逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar,ISAR)超分辨率成像方法。该方法利用MIAA对ISAR回波数据的方位向进行扩展,从而增加数据的方位向长度,提高成像质量。仿真和实测均表明该方法能够有效扩展回波数据的方位向长度,提高短孔径条件下的成像质量。

合成孔径雷达快速后向投影算法综述

后向投影(BP)算法是合成孔径雷达成像算法发展的重要方向之一。然而,由于BP算法具有较大的计算量,阻碍了其在工程应用上的发展。因此,近年来如何有效地提高BP算法的运算效率受到了广泛的重视。该文讨论了基于多种成像面坐标系的快速BP算法,包括距离-方位平面坐标系、地平面坐标系和非欧氏坐标系。该文首先简要介绍了原始BP算法的原理和不同坐标系对加速BP算法的影响,并对BP算法的发展历程进行梳理。然后讨论了基于不同成像面坐标系的快速BP算法的研究进展,并重点介绍了作者所在研究团队近年来在快速BP成像方面完成的研究工作。最后介绍了快速BP算法在工程上的应用,并展望了未来快速BP成像算法的研究发展趋势。

实时合成孔径雷达成像中的专用快速CTM算法

在分析同步动态随机存储器读写特性的基础上,提出了基于现场可编程门阵列的专用同步动态随机存储器控制器快速矩阵转置算法,实现了矩阵转置读写及顺序读写的等速与高效.该算法不仅充分地发挥了同步动态随机存储器的最佳矩阵转置读写性能,而且也提高了高分辨率合成孔径雷达成像处理的实时性.

星载合成孔径雷达实时快视成像系统

给出了一种基于多数字信号处理(DSP)并行处理技术的星载合成孔径雷达(SAR)快视成像系统设计,比较了多种星载SAR成像算法.针对某星载SAR参数提出了优化的实时算法流程,系统实现了对L波段星载SAR距离向1/4降分辨率和方位向四视实时成像处理.通过仿真和实测数据,分析和验证了系统成像结果.

合成孔径雷达的一种快视实时成像算法

给出一种适于机载 SAR实时成像处理的快视方法 (RQL M)及其实现 ,该算法在方位向上采用非聚焦的处理方法。方位向非聚焦压缩的原始方法是采用一个固定宽度的时域矩形窗对方位向所形成的线性调频信号进行滑动滤波 ,使用简单的加法操作完成方位向非聚焦压缩。但由于矩形窗的旁瓣衰减慢 ,因而在图像中如果高频分布比较多 ,由于相位误差的加大会使图像质量变差。文中采用两个级联的可变宽度矩形窗来形成一个梯形窗 ,使窗函数的频率响应介于矩形窗和三角窗之间 ,可以通过调节两个矩形窗的宽度来调节频率响应的主瓣宽度和旁瓣衰减。从而调节方位向的分辨率、积分旁瓣比 (ISL R)和峰值旁瓣比 (PSL R) ,进而调节成像结果的质量。

基于卷积注意力的逆合成孔径雷达成像方法

近年来,卷积神经网络由于其强大的特征提取能力和对数据的灵活表达,已成功应用于逆合成孔径雷达(ISAR)的稀疏成像。然而常规的卷积神经网络对于特征给予相同的权重,缺乏聚焦重要信息和抑制冗余信息的能力,导致成像效果欠佳。为了解决这个问题,提出了基于卷积注意力的逆合成孔径雷达成像方法,在网络中加入卷积注意力模块,在通道和空间两个维度上进行特征细化,提高网络对于特征的表达能力,并且可以在残差连接中减少原始特征中的伪影干扰,提高成像质量。实验结果表明,基于卷积注意力的成像方法可以重建高质量ISAR图像,且相较于全卷积神经网络成像方法具有更好的成像效果。所成图像熵值从0.355 9降到0.221 2,证明了所提方法的有效性。

弹载侧视合成孔径雷达信号分析及成像研究

本文探讨了装载在导弹上的侧视合成孔径雷达(SAR)在导弹下降飞行过程中回波信号的特性和成像处理问题.根据导弹在要求合成孔径雷达成像期间内的飞行特点,建立了SAR工作的空间几何模型和目标距离表达式,分析了目标距离的时间变化特性和工作过程中多普勒参数的变化.由于要求成像的过程中,导弹的高度在不断减小,多普勒参数变化大,不能用同一参数对整个成像过程进行处理.分析和仿真表明,通过采用子孔径处理,能够得到聚焦的子孔径图像.

弹载合成孔径雷达成像处理及定位误差分析

论文基于弹载合成孔径雷达(SAR)空间几何关系,描述了雷达信号数学模型;给出了弹载SAR成像方法;详细分析了弹载SAR水平初始方位角、载体速度的测量误差对于成像定位的影响;推导了各种误差影响成像结果的数学表达式;给出了非直线运动大下冲角情况下,误差分析的计算机仿真和在匹配制导中的实验结果。

条带模式合成孔径雷达回波数据的聚束成像算法处理

对条带模式 SAR和聚束模式 SAR的关系进行了研究 ,给出了一种如何利用聚束成像算法来处理条带模式 SAR的原始回波数据的方法 ,这种方法基于两种模式成像处理器输入数据的不同特点和 Dechirp解调原理 ,同时使用了频谱扩展的方法。在没有聚束模式 SAR原始回波数据的情况下 ,可使用本文的方法利用条带 SAR数据来模拟聚束 SAR数据 ,以便研究聚束成像算法。此外在条带 SAR成像过程中 ,利用文中给出的算法 ,可以对某一小的目标区域进行精细成像。也可将此方法用于条带

机载合成孔径雷达成像算法研究

首先建立了机载合成孔径雷达回波信号的理论模型 ,阐述了SAR成像的基本原理 ,分析了目标与雷达之间的相对运动对成像的影响。然后对各种机载SAR成像处理算法进行了讨论和比较 ,包括标准的距离 -多普勒 (R -D)算法、改进的R -D算法、标准Chirp -Scaling(C -S)算法、扩展C -S算法和非线性C -S算法。分析表明 ,C -S算法以较小的运算量取得了较好的斜视情况下的性能 ,已取代R -D算法成为机载SAR成像的标准算法。最后指出了机载SAR成像算法今后的发展方向。

机动目标的逆合成孔径雷达成像原理与算法

对于非合作的机动目标 ,由于目标相对于雷达射线的姿态和转速难以测定 ,而且是时变的 ,因而给逆合成孔径雷达 (ISAR)成像造成较大困难 .本文讨论了这种情况下成像的一般原理 ,并对机动性不太大 ,散射点子回波多普勒变化满足一阶近似条件时 ,提出了实用算法 .实测数据的处理结果说明新算法是可行的 .