基于方位向多波束-多相位中心的星载SAR多维波形编码技术研究

通过方位向多波束与多相位中心结合,采用方位向-快时间二维波形编码发射技术获得了星载SAR系统高分辨-宽测绘带成像的优良性能.所提方案在发射端的方位向采用脉内扫描形成多个方位窄波束,以减小子多普勒带宽,距离向通过波束展宽获得宽测绘带;在接收端沿距离-方位向形成多个等效相位中心,通过俯仰DBF技术分离各子波束回波信号来抑制距离模糊,方位向通过谱重构方法解方位多普勒模糊,并通过多个子多普勒谱拼接获得方位高分辨.文中研究了本系统的主要系统参数典型设计及性能优势.仿真结果表明,该系统能有效的完成高分辨-宽测绘带任务,相对已有的其它星载SAR系统,系统性能优势明显,系统结构更加轻便灵活.

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。

多相位中心SAR虚假目标成对回波定位与强度研究

建立了多相位中心SAR在欠采样和非均匀采样状况下工作的回波数学模型,推导了其成像压缩结果的数学表达式.分析了“欠采样”成对回波和“速度失配”成对回波的形成机理,给出了成对回波定位和强度的通用计算公式.最后给出的仿真验证了本文结论的正确性.

稀疏阵时分多相位中心孔径综合及其应用

为了降低机载三维成像雷达系统的复杂度,该文研究了基于稀疏阵三维成像雷达系统中的重要问题。提出了稀疏阵时分多相位中心孔径综合方法,通过运动补偿,该方法使综合后的相位中心数量和分布情况和满阵天线的相同,从而避免了稀疏阵旁瓣较高的问题;利用模拟退火算法对阵列进行了优化,以使实际使用的阵元最少;由于交轨阵列尺寸远小于场景宽度,系统采用了子孔径三维成像算法。实例分析和仿真结果表明了该方法的有效性。

方位多相位中心SAR信号重建误差分析

就方位多相位中心(Azimuth Multiple-Phase-Center,AMPC)合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)系统的阵列误差对信号重建性能的影响进行分析。将阵列误差建模为随机过程,结合最小二乘(Least-Square,LS)算法,推导了AMPC SAR误差功率谱的解析表达式,进而得到了AMPC SAR的信噪比与方位模糊比的解析表达式。仿真实验验证了理论分析的正确性。分析指出,随着系统脉冲重复频率的升高,有必要通过减小重建系数以实现重建性能的提升。分析方法与结果对AMPC SAR系统设计以及图像质量预估提供有效支撑。

基于谱分解的多相位中心SAR回波无模糊重建

分析了多相位中心SAR一发多收模式下各相位中心回波之间的关系,结论为,在补偿一个常数相位后,各相位中心回波可以认为是自发自收相位中心回波作一定延时而后采样,从而各相位中心回波序列的组合具有周期非均匀采样的特点。基于此提出采用谱分解法来重建无模糊的回波数据,并用仿真试验验证了算法的有效性。

星载SAR多相位中心多方位波束技术研究

运用多相位中心多方位波束(MPCMAB)技术能够有效解决条带模式的常规星载SAR系统中方位向分辨率与脉冲重复频率之间的矛盾.通过分析多相位中心多方位波束SAR与常规条带SAR回波数据之间的内在联系,提出了多相位中心多方位波束SAR的回波数据分通道相位补偿和多通道有序组合的成像算法.仿真证明了该技术的有效性.

速度与PRF失配对MPCSAR成像的影响及补偿方法研究

简述了多相位中心合成孔径雷达(MPCSAR)原理及其空时不等效的研究现状,对平台速度与脉冲重复频率(PRF)失配引起的成对回波虚像进行了深入研究,从数学上严格推导了成对回波的位置,分析了两种虚像(欠采样虚像及失配虚像)的形成机理.论文还提出了在频域进行相位补偿以消除这种成对回波虚像的简单方法.给出的仿真实例验证了本文的结果.

SAR非均匀采样信号频谱重构

在常规星载SAR系统中,测绘带宽和分辨率之间存在矛盾,采用方位向多相位中心多波束模式可以很好地解决这个问题。但在方位向多相位中心多波束SAR系统中,要想实现宽幅成像,其方位向上回波的采样时刻大多是不均匀的。文中主要分析和研究如何重构非均匀采样信号的频谱。非均匀采样信号频谱重构的仿真结果证明了该重构算法的正确性。

基于滤波器组的星载SARDPC-MAB技术方位向非均匀采样信号的重构

给出了基于滤波器组对方位向周期性非均匀采样信号重构方位向均匀采样信号的算法。该算法主要利用滤波器组重建信号的原理,由完全重建条件和已知的分析滤波器组得到合成滤波器组,通过得到的合成滤波器组对方位向周期性非均匀采样信号进行重构,得到均匀采样信号。该均匀采样信号被用来消除当多相位中心方位向多波束星载SAR在系统的脉冲重复频率(PRF)偏离理想值时进行成像而产生的成对虚假目标。通过仿真,证明了该算法的有效性。

多波段高分辨率星载合成孔径雷达成像处理方法研究

星载合成孔径雷达(SAR)是一种工作在微波波段的主动式遥感器,它综合运用合成孔径技术、脉冲压缩技术和数据处理技术,采用较短的天线就能够获得方位和距离两个方向的高分辨率雷达图像。研制星载SAR系统的目的是获得具有一定测绘带宽和一定分辨率的地面目标图像,传统SAR模式不能同时满足高分辨率及较宽测绘带的要求。本文主要研究了多相位中心方位向多波段(DPC-MAB)模式的SAR方法,它不仅能获得较高分辨率,又可满足较宽测绘带的需要。

MPCMAB SAR中空时不等效现象及其补偿方法分析

针对MPCMABSAR中空时不等效现象引起成对回波假目标的问题,从理论上分析了其产生的原因,并提出了消除成对回波虚假目标的补偿方法,最后通过仿真试验证明了该补偿方法的有效性.