临近空间慢速平台SAR地面动目标检测与成像

临近空间慢速平台SAR具有生存能力强、持续工作时间长、机动性能好等特点。该文提出了一种临近空间慢速平台SAR地面动目标检测与成像方法。由于平台运动速度较慢,地面静止杂波多普勒展宽较窄,有利于将地面杂波与动目标回波进行分离。首先利用多普勒滤波器实现地面动目标回波与静止杂波的分离,提取出动目标回波;然后将一阶Keystone变换与变分辨多普勒调频率估计方法相结合,在动目标速度未知的情况下完成距离走动校正和距离弯曲校正,解决了动目标回波距离徙动校正难的问题。利用估计出的多普勒调频率设计出方位压缩函数进行方位聚焦,从而完成动目标的检测与成像。该方法不仅适用于地面慢速运动目标,同时也适用于快速运动目标。计算机仿真验证了该方法的有效性。

面向复杂场景的多通道慢速动目标稳健检测算法

针对鲁棒主成分分析(RPCA)算法在多通道慢速地面动目标指示(GMTI)中存在的高虚警以及对通道误差敏感问题,该文提出一种数据重构与速度合成孔径雷达(VSAR)-RPCA联合处理的方法。首先,通过样本挑选与联合像素法完成通道间数据精确重构;然后结合VSAR检测模式提出一种新的RPCA优化模型,通过采用交替投影乘子法对其进行求解得到空间频域的稀疏矩阵,进一步利用动目标与强杂波残余在空间频域通道的分布特性差异实现强杂波残余剔除与动目标检测;最后采用沿航迹干涉算法估计目标径向速度完成动目标重定位。相较于传统RPCA算法,所提算法在非理想强杂波背景下的虚警率显著降低。理论分析与实测实验验证了所提算法的有效性。

地面慢速运动目标的单天线SAR检测与成像

本文研究了单天线SAR对地面慢速运动目标进行检测和成像问题.首先对单天线SAR数据进行方位向抽样得到两个通道信号,在分析两通道静止目标和运动目标回波特性的基础上,证明了在多普勒域可以实现杂波对消,并且对消后的动目标信号仍为一线性调频信号,在此基础上,对对消后的动目标信号进行Wigner-Hough变换提取信号的多普勒调频中心和调频斜率,从而最终实现对运动目标进行精确成像.文中给出了实际处理的完整流程,仿真结果验证了方法的有效性.

光电成像制导中地面运动目标检测与跟踪

地面运动目标的自动检测与跟踪是对地精确打击光电成像制导中的核心任务。针对地面运动目标自动检测问题,提出了由粗到精的迭代全局运动补偿算法以补偿动平台引起的背景图像像素位移,基于变化能量测度的独立运动目标检测算法以及基于三帧序列图像的运动目标定位算法。针对地面运动目标跟踪问题,提出了融合运动特征和灰度直方图特征的粒子滤波器目标跟踪算法,实现可靠、稳定跟踪地面运动目标。利用实际航拍视频进行算法验证实验,比较了基于傅里叶-梅林变换(Fourier-Mellin transform,FMT)、Kanade-Lucas-Tomasi(KLT)特征跟踪、Harris角点和迭代全局运动补偿算法,验证了基于变化能量测度的独立运动目标检测算法和融合多特征的粒子滤波器跟踪算法的有效性。

FMCW-SAR体制下快速运动目标检测与成像方法

针对调频连续波合成孔径雷达(FMCW-SAR)体制下的快速运动目标检测与成像问题,该文提出一种双通道FMCW-SAR动目标检测和成像新方法。该方法考虑到调频连续波固有的特点,将多普勒频移补偿和偏置相位天线(DPCA)技术结合,进行杂波抑制,检测动目标。并针对快速运动目标的散焦和多普勒谱分裂等问题,采用Keystone变换、方位去斜等方法实现快速运动目标的重聚焦。最后,仿真实验验证了所提方法的有效性和可行性。

基于二维匹配优化成像的地面动目标检测方法

合成孔径雷达在对地面运动目标的高精度成像时,目标径向速度引起距离向走动、方位向速度引起散焦,导致目标的信噪比和检测概率下降。采用距离走动校正滤波器组和方位匹配滤波器组级联的方法对多通道杂波抑制后的数据进行二维匹配优化成像,降低剩余杂波的功率同时提高动目标的聚焦效果;进一步在各滤波器成像后使用自适应门限进行恒虚警检测,并对输出的多个检测结果进行判断与融合。仿真与实测数据的处理结果表明了该方法的有效性。

三孔径INSAR动目标检测和成像

本文研究了三孔径干涉合成孔径雷达（INSAR）地面动目标检测和成像处理技术，即应用三通道杂波抑制干涉（CSI）对消地杂波后进行地面动目标检测，确定动目标的真实方位和径向地速并聚焦成像处理．论文详细分析了三通道杂波抑制处理的机理，研究了了地面动目标检测，确定真实方位和径向地速的方法，给出了INSAR地面动目标聚焦成像处理中的一种实现方法．给出了一组典型计算机模拟结果，验证了该技术的正确性和可行性．

基于CSI处理的三通道机载SAR地面动目标检测

本文运用杂波抑制干涉的方法来提高系统处理时的杂波对消能力,该方法通过在图像域直接补偿通道间相位差之后进行子图像间的两两对消,并进行动目标的相位干涉,以确定动目标的方位位置.因而能有效地完成被地杂波掩盖的地面慢速运动目标的检测、测速及高精度定位.最后给出了对部分实测数据采用32个方位脉冲相干积累对消后进行恒虚警检测的处理结果.

基于卷积神经网络的动目标检测

合成孔径雷达(SAR)动目标检测技术是雷达信号处理领域中的重要技术。文中利用深度学习高维特征提取能力,提出了一种基于卷积神经网络(CNN)的多通道SAR地面动目标检测算法,并针对雷达实测数据较少、动目标样本难以获得的问题,提出了基于仿真-实测混合样本集的网络训练方法完成网络的高精度训练。实测数据检测结果表明,此类方法能够有效地完成地面动目标检测,与传统动目标检测方法相比,具有显著的优势。

顺轨双天线机载InSAR的地面运动目标检测研究

基于高分辨率顺轨双天线机载InSAR,研究了地面运动目标检测问题。采用双通道干涉处理,抑制地面静止杂波。针对高分辨率InSAR合成孔径时间较长的特点,将运动目标成像处理的概念引入运动目标检测过程, 对运动目标信号实施距离徙动校正后,再聚焦成像,从而改善检测信噪比和信杂比,并进一步提高测速精度。InSAR 仿真数据的处理结果表明了该方法的有效性。

基于实测数据的地面慢速动目标检测

20 0 1年夏对某机载战场侦察雷达的GMTI功能进行了挂飞试验 ,并录取了一批双通道 (天线 )数据 .本文给出此数据的部分处理结果 ,包括地面场景的多普勒波束锐化 (DBS)成像 ,落在旁瓣区的动目标的检测和干涉定位 。

基于干涉图幅度和相位联合的双通道SAR地面慢动目标检测方法

提出了一种基于涉图幅度和相位联合的双通道合成孔径雷达(SAR,Synthetic Aperture Radar)地面慢动目标检测方法。在干涉图幅度、相位统计特性分析基础上,充分利用动目标像素点和杂波干扰之间的散射特性差异,通过对干涉图相位进行函数变换,并联合干涉图幅度得到了一种新的动目标检测量,由该检测量并结合邻域平均处理可以较容易地实现动目标的快速精确检测。仿真实验表明:所提检测算法与经典的DPCA(Displaced Phase Center Antenna)、ATI(Along Track Interferometry)方法相比,具有杂波和噪声抑制能力强、稳健性高、适用范围广、可检测速度范围大、检测率高、虚警率低等特点,证明了算法的有效性。

分布式小卫星SAR系统地面运动目标检测方法

本文研究了分布式小卫星SAR系统的地面运动目标检测(GMTI)方法,并解决了小天线带来的距离/多普勒模糊,以及超稀疏阵带来的高旁瓣问题.本文方法的主要思想是利用空时自适应处理(STAP)把地面运动目标谱与杂波谱分离开,然后再利用SAR成像处理对分离开的地面运动目标谱进行聚焦.针对超稀疏阵的高旁瓣模糊问题,提出通过导向扫描空时平面来克服盲速影响.

一种多相位中心天线的动目标检测和成像算法

提出了一种基于多相位中心天线的动目标检测和成像算法。通过对 3个孔径回波信号进行处理 ,获得两路杂波对消后的动目标信号 ,再对这两路信号分别进行多普勒参数估计和干涉处理 ,确定目标的真实位置、方位向和距离向速度 ,然后对动目标聚焦成像 ;与以往的动目标检测算法相比 ,提出的方法能够获得运动目标的全部参数 ;最后通过计算机仿真验证了该方法的可行性和有效性。

视频SAR成像与动目标阴影检测技术

视频合成孔径雷达(SAR)技术将观测场景的动态信息以视频方式呈现出来,其高帧率成像特性有利于实现对地面机动目标的实时探测。视频SAR信号处理关键技术主要包括高帧率成像处理算法和运动目标检测技术等。该文对视频SAR成像处理进行了探讨,给出了两种典型视频SAR成像处理仿真数据结果,详细分析了视频SAR阴影形成机理和对动目标检测性能的影响,并将基于机器学习的视频SAR阴影目标检测技术与经典处理方法在实际数据上进行了验证对比。

一种有效的直接数据域地面动目标检测方法

直接数据域(Direct data dom a in,DDD)方法利用子孔径平滑来从单个距离门中获得足够样本,但空域、时域孔径损失严重,使得空时自适应处理的地面动目标检测性能下降严重。针对该问题提出了一种不需要协方差矩阵估计和求逆的DDD方法,该方法将多级维纳滤波器引入到DDD的最优权求解过程中,在低的空时孔径损失下仍然能够获得好的性能。某机载实测雷达数据的实验结果验证了该方法的有效性。

一种新的多通道SAR地面动目标检测定位方法

提出了一种对图像配准误差稳健的多通道合成孔径雷达地面动目标检测定位方法。该方法根据图像配准误差的方向确定观测矢量,计算特征系数矢量,利用动目标的空域导向矢量和特征系数矢量构造特征导向矢量,然后利用自适应波束形成技术进行杂波抑制的同时估计动目标的运动速度,最后对目标重新定位。该方法能够在图像配准误差较大的情况下获得满意的动目标检测性能和较高的测速定位精度。仿真结果验证了方法的有效性。

基于稀疏信号表示的SAR地面运动目标成像

针对传统成像方法受瑞利分辨率的限制,提出了基于稀疏信号表示的地面运动目标成像方法。地面动目标回波可建模为稀疏线性调频信号,可将其在线性调频信号超完备基上稀疏表示。相对于距离-多普勒(RD)算法,基于稀疏信号表示的成像方法具有超分辨特性,有利于对运动目标检测。仿真与实测数据验证了该方法的有效性。

地面目标伪装特征的高光谱成像检测方法

根据光谱揭露伪装的检测机制分析,对伪装材料及应用背景的紫外、可见光、近红外波段光谱反射特征进行了研究,探索试验目标光谱模拟伪装材料的检测技术,经光谱特征选择及空间降维处理,建立特征参数的判别函数,确定判别规则。针对多类判别和谱空间模式重叠的情况,提出数学分析模型及统计计算和判别效果检验相结合的光谱特征检测新方法。探索适合区分人工目标与背景光谱的最佳分类特征和判别函数。

一种基于滤波响应损失的多通道合成孔径雷达地面动目标检测方法

针对在非均匀杂波背景下,杂波抑制后孤立强杂波剩余能量导致动目标检测虚警率升高的问题,提出了一种基于滤波响应损失的多通道合成孔径雷达地面动目标检测(SAR-GMTI)方法。对多通道的合成孔径雷达(SAR)图像进行维纳匹配滤波处理,在杂波抑制残差图检测的基础上,根据滤波前后信号的能量差异设计了滤波响应损失检测量,对潜在目标进行二次检测,以剔除虚警。仿真与机载实测数据表明:该方法能在非均匀杂波背景下有效改善动目标的检测性能,可应用于运动平台雷达对地监视预警。