一种新的频域带宽合成的斜视高分辨SAR成像方法

针对步进频信号带宽合成存在相位跃变的问题,提出一种新的频域带宽合成方法.由于雷达与目标相对运动是导致合成频谱相位跃变的主要原因,因此,该方法根据雷达与目标相对运动的斜距形式对各个子脉冲引入的相位误差进行补偿.文中采用了改进的步进频数据处理方法,首先对子频带进行脉冲压缩,然后进行带宽合成、二次距离压缩及徙动校正,从而避免了子频带进行徙动校正后对带宽合成的影响.在完成带宽合成后,采用调频变标(Chirp Scaling,CS)算法得到了斜视二维高分辨合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像.为了证明该方法的有效性,给出了仿真及实测数据的处理结果.由理论仿真与实测数据的对比分析可知,该方法有效地实现了窄带步进频信号合成宽带信号.

一种新的步进频MIMO-SAR带宽合成的处理方法

针对步进频多发多收合成孔径雷达通道间存在相位误差影响距离带宽合成的问题,提出了一种基于回波数据的通道误差估计的两步处理方法.首先,提出一种距离向相位调整的对比度增强算法来估计子带内高阶相位误差,通过补偿得到聚焦的子带信号;接着,对子带信号进行上采样和频谱移动,建立了一种旁瓣平衡模型,并推导得到旁瓣偏离率和常数相位误差的关系表达式,将实测数据的旁瓣偏离率代入便可计算得到通道间的常数相位误差.通过以上两步估计补偿后,在频率域完成步进频信号带宽合成,实现分辨率的提升.对实测数据进行处理,得到0.06m的距离分辨率,并对补偿前后合成孔径雷达成像结果进行对比分析,验证了该方法的正确性和高效性.

地物背景下的运动目标频域带宽合成方法

在频率步进雷达中,利用带宽合成技术进行距离成像,具有距离像不模糊范围大、栅瓣电平低等优点。但对地物杂波下的运动目标成像时,距离像信杂比低,并且栅瓣电平对多普勒频移很敏感。提出一种改进的频域带宽合成方案。首先研究了多普勒域抗杂波的参数设计问题,然后设计了二维杂波滤波器实现了抗杂波,最后利用脉间相参处理后的信号特性提出了一种运动补偿方法,有效抑制了距离像的栅瓣电平。外场试验结果验证了方案的优势。

去斜调频步进信号带宽合成及速度补偿算法研究

研究了频谱交叠和目标运动情况下的去斜调频步进信号处理方法。在分析了宽带去斜信号步进频合成原理的基础上,提出了一种频谱交叠情况下的时域信号拼接算法和基于最小熵的速度补偿算法,在一帧去斜调频步进信号内同时实现带宽合成、高精度测速和目标尺寸估计。在跟踪系统提供的引导速度附近小范围内搜索不同速度补偿值对应的合成高分辨距离像波形熵,以最小熵对应的速度为目标速度估计,采用该速度对回波进行速度补偿实现带宽合成并提取目标径向尺寸。仿真分析表明,文中提出的算法效果优异,性能稳健,可同时完成去斜步进频信号带宽合成及高精度测速、尺寸估计等目标参数测量,非常适合于目标识别等实际应用。

OFDM-MIMO相控阵雷达带宽合成方法研究

OFDM-MIMO相控阵雷达采用的发射信号具有频率分集特性,通过带宽合成方法可将发射的窄带信号获得的回波合成为大的带宽信号,能显著提高雷达的距离分辨力.基于所建立的OFDM-MIMO相控阵雷达回波模型,分别讨论了时域和频域带宽合成处理方法,推导出了其所需要的相位补偿因子的理论表达式,并通过仿真实验对提出方法的有效性进行了验证.

一种改进的频域带宽合成方法

为了提高线性调频步进频率雷达成像分辨率及成像质量,提出了一种改进的频域带宽合成方法.该方法通过设计校正滤波器,抑制合成谱幅度起伏,提高成像分辨率和成像质量.与同类传统方法相比,该方法合成谱幅度比较均匀,基本无起伏,距离像旁瓣改善13 dB以上,栅瓣有较大改善,且成像质量与子脉冲频谱重叠比例无关,减少了子脉冲个数,提高了数据率.该方法抗噪性能较好,距离像的平均输出噪声功率改善7 dB以上.仿真实验结果验证了该方法的有效性.

时域合成带宽方法:一种0.1米分辨率SAR技术

随着机载SAR系统的分辨率要求提高到0.1米,超大带宽的实现成为系统设计的技术难题,基于综合ch irp波形的合成带宽(syn thetic bandw id th)技术是一种低价格的解决方法,它可以降低系统的瞬时带宽和采样率要求.本文深入分析基本接收模式和去斜率接收模式下的两种时域合成带宽方法,扩展了基本接收模式下的原有算法的应用条件,讨论了方法实现中的参数选择与执行细节等相关问题,并特别指出宽测绘带条件下的去斜率接收信号合成带宽的实现过程.为了进行算法的真实数据验证,基于对SAR回波数据的物理含义的理解,提出一种单载频SAR原始数据转换为步进载频SAR原始数据的方法.最后,对仿真数据和真实数据应用合成带宽技术进行处理,成像结果展示了方法的可行性.

基于合成带宽技术提高距离分辨率的新方法

多频段子脉冲信号合成距离像,可以降低系统瞬时带宽和采样率要求,并提高距离分辨率。探讨了一种新的基于合成带宽技术的综合子脉冲成像思想,该方法用非均匀采样模型来解决频带合成中子脉冲参数不同带来的问题,然后采用辛格插值方法进行信号的均匀化重建,并最终获取更高分辨率距离像。仿真实验表明,此方法不仅能解决不同参数的子脉冲信号间合成问题,还有效改善了距离分辨率。

高速运动目标的频域合成带宽方法

为了利用线性调频步进雷达获得高速运动目标的高分辨距离像,提出了基于高速运动模型的频域合成带宽方法.该方法根据运动目标雷达回波的精确模型建立运动补偿因子,并在时域将回波信号与频域频谱搬移的误差频率混频,以消除频域频谱搬移误差的影响.与传统的基于低速运动模型的合成带宽法相比,所提方法对高速运动目标回波补偿后不存在子脉冲频谱的初相补偿误差和失配误差,具有更高的补偿精度.针对高速运动目标的仿真结果表明,在采用海明窗加权的情况下,与基于低速运动模型的频域合成带宽法相比,所提方法得到的距离像没有出现栅瓣且副瓣电平在-42 dB以下.

一种基于合成带宽技术提高SAR分辨率的新方法

近年来,一种多chirp脉冲合成大带宽的技术受到雷达界的关注,该方法可以在降低系统瞬时带宽和采样率的情况下提高距离分辨率。针对子脉冲信号的参数如采样率、带宽和频段问隔等可能各不相同的问题,本文提出了采用SINC插值进行信号均匀化重建的方法,并通过前处理方式来实现合成带宽技术在SAR中的应用。最后的仿真实验验证了本文方法适应于参数各不相同的多频段子脉冲信号,能有效提高距离分辨率。

基于合成带宽提高距离分辨率的改进方法

多频段子脉冲信号合成距离像,可以降低系统的瞬时带宽以及信号的采样率要求,并且提高距离分辨率。在原有基于合成带宽技术的融合子带基础上,采用高斯插值对融合后信号进行均匀化处理,获得了更高分辨率的距离像。在运算速度上将高斯插值与辛格插值进行比较,最终得出高斯插值模型在运算速度上优于辛格插值模型。仿真实验表明,此方法不仅能够解决不同参数的子脉冲合成问题,还能有效地改善距离分辨率,并且对比辛格插值还能减少运算时间。

合成带宽雷达缺失采样条件下的高分辨距离像获取

提出了一种新的用于合成带宽雷达高分辨成像的方法，该方法用于频域样本缺失的条件下。这种新方法通过有效采样对，估计信号的自协方差函数（ACF）；通过构造自相关阵，用多重信号分类的算法获取散射点的距离和散射强度。即使数据的很大一部分缺失，该方法仍然能够很好地恢复距离像。仿真结果表明：该方法优于传统的补零和稀疏恢复方法。

自测速频率跳变合成带宽波形设计及处理算法

合成带宽信号通过脉冲间频率跳变与相干处理,等效地合成大带宽,可获得高距离分辨能力。但是,当目标相对于雷达具有径向运动分量时,径向速度引起的多普勒效应会在回波信号中产生相应的一次相位项和二次相位项,严重影响目标一维高分辨距离像的成像质量。通常雷达需额外发射一组窄带脉冲用来辅助测速,极大浪费雷达资源。本文提出一种自测速频率跳变合成带宽波形设计及处理算法,该算法可以在低信噪比下有效估计目标速度信息,相比于现有算法具有更好的普适性和灵活性。同时,可以通过改变相关参数快捷、灵活地改变波形跳变形式,具有较强的抗干扰能力,蕴藏较大的实用潜力与价值。

合成瞬时带宽超宽的新型YIG调谐带通滤波器

基于功率分配-滤波-通带合成的原理,设计了一种合成瞬时带宽超宽的新型YIG调谐带通滤波器,其合成瞬时带宽是两只YIG调谐带通滤波器瞬时带宽之和,损耗等于分支路上的功分器、YIG滤波器、合路器的损耗之和。用两只工作频率6～18GHz、3dB带宽等于400MHz的YIG调谐带通滤波器合成为瞬时带宽大于800MHz超宽带YIG调谐滤波器,设计结果证明了这种方法的可行性和理论的正确性。

宽带相控阵雷达中合成宽带技术的研究

宽带相控阵雷达具有宽带雷达和相控阵雷达的技术优势,通过合成宽带技术可将发射的步进调频信号的回波经由数字信号处理技术合成为宽带信号,从而得到探测目标的高分辨距离像。论文基于步进调频信号的回波模型,讨论了频域带宽合成处理方法,最后通过仿真实验,对比了直接发射线性调频信号与频域带宽合成法所成的距离像,并对仿真结果进行了分析,从而验证了此方法的有效性。

0.1米分辨率机载SAR系统的带宽实现和成像算法研究

研究X波段0.1米分辨率机载SAR系统的超大带宽实现和高准确度成像算法要求的相关问题.深入分析频域合成带宽方法,提出一种适用于去斜率接收信号的类频域合成带宽方法,详细讨论两种方法在实现过程中的具体操作问题,包括频域方法的滤波器设计和解决类频域方法的宽测绘带混叠现象.对Chirp Scaling算法、Chirp z-trans-form算法和Omega-K算法的聚焦处理进行比较,分析算法的聚焦准确度和计算效率性,给出近似算法对测绘距离和测绘带宽度限制的表达式.讨论合成带宽与成像算法的联合问题,分析两种联合情况的执行过程和特点,给出频域合成带宽直接嵌入成像算法的数据处理流程.最后,通过仿真数据验证了整个分析过程和解决方法.

机载相控阵雷达合成宽带成像技术

首先分析了机载相控阵雷达的信号回波特性和限制带宽的主要因素。结合调频步进信号进行宽带信号合成的原理,给出了详细的流程和算法。并对距离混叠抑制、重频选择、载频设计等关键问题给出了初步的解决方案。最后以X波段雷达系统为背景,对该方案进行了计算机仿真。仿真结果验证了该技术方案的可行性。

频率步进信号的合成孔径雷达处理

合成孔径雷达借助综合孔径原理来提高方位分辨率 ,而距离分辨率的提高则需借助于脉冲压缩技术 .频率步进波形是通过发射载频步进变化的子脉冲串来合成大带宽信号 ,从而获得高距离分辨率 .若将频率步进波形应用于合成孔径雷达 ,则可获得距离和方位的二维高分辨率 .本文首先分析了径向速度对频率步进雷达一维距离像的影响 ,然后建立频率步进信号照射下的合成孔径雷达回波模型 ,提出频率步进波形设计原则 ,给出频率步进合成孔径雷达的成像步骤 .

一种宽带相控阵雷达合成高分辨率波形方法

宽带线性调频信号在宽带相控阵雷达宽角扫描应用时,由于天线孔径渡越时间的影响会出现目标距离像的散焦,一种有效的方法是采用少数几个带宽较窄的线性调频信号合成带宽,以满足系统大瞬时带宽的需要。本文先提出了利用少数几个线性调频信号Stretch处理后的信号合成带宽的原理,并针对目标高速运动情况的合成带宽处理方法进行了分析,提出了联合估计目标速度与子脉冲合成带宽的方法。计算机仿真实验表明本文对少数线性调频信号Stretch处理后回波合成带宽是有效的。

调频脉冲串相参合成研究与FPGA硬件实现

介绍了利用调频脉冲串合成宽带信号的原理,进行了合成宽带信号的仿真。给出了基于FP-GA的调频脉冲串产生的硬件实现电路。利用该电路得到了中频信号的测量波形,通过后处理将3个30MHz带宽的子脉冲合成了等效带宽90MHz的信号。验证了用调频脉冲串合成宽带信号来提高雷达距离分辨率方法的正确性和有效性,及其工程可行性。