星载聚束式合成孔径雷达线性调频信号的频率Scaling算法

将频率Scaling算法(FSA)引入到聚束式星载合成孔径雷达(SAR)成像应用中,提出了直接对距离向线性调频信号进行频率Scaling操作来完成距离向聚焦的方法,并采用方位压缩的办法来解决方位向脉冲重复频率(PRF)过高的问题.点阵目标实验仿真结果证明了该算法的可行性和有效性.

一种有效的聚束式合成孔径雷达图像特征提取算法

提出一种聚束式合成孔径雷达图像特征提取的有效算法.通过小波变换图像去噪法提高信噪比;利用Canny算子完成边缘检测;根据雷达图像的特点提出边缘检测后不做曲线闭合,而直接进行阈值处理的图像分割.图像预处理后提取具有旋转、尺度、平移不变性的Hu矩作为特征矢量并归一化,在训练阶段引入聚类分析.以MSTAR实测数据为样本,用最近邻分类器和BP神经网络分类器对该特征提取算法进行识别能力测试,算法的有效性得到了验证.

一种改进的机载聚束式合成孔径雷达层析算法

本文根据聚束式SAR能够在小范围内获得超高分辨力微波图象的特点，从计算机辅助层析照相技术入手，提出和详细推导了一种改进的、适用于聚束式SAR成像的直接付立叶重建DFR层析算法．该算法与传统的DFR算法相比，简化了目标付立叶域信息重构过程、降低了雷达系统的A／D采样率和脉冲重复频率PRF、完成了初步的相位补偿、便利了硬件处理的实现、提高了成像效率。

机载聚束式合成孔径雷达的成象处理设计

针对机载聚束式合成孔径雷达工作模式可在小目标范围内实现高分辨力成象的特点，提出了一种以解线性调频技术为核心的、适于聚束式ＳＡＲ成象的灵活高效的信号处理方法和流程．

双站聚束式合成孔径雷达方位分辨率研究

在双站聚束式合成孔径雷达系统设计中,分辨率是一个关键的参考因素。当发射站和接收站分别位于不同高度但飞行轨迹地面投影平行的两条航迹中时,建立了一种机载双站聚束式合成孔径雷达系统空间几何数学建模。同时对双站聚束式SAR的方位分辨率进行了理论分析和数值仿真,讨论了不同初始条件对双站聚束模式SAR系统分辨率的影响。仿真结果表明,双站聚束式SAR分辨率不仅与雷达工作波长、雷达转视角有关,而且与发射机以及接收机相对位置有关。

星载合成孔径雷达聚束模式方位分辨率研究

从星载合成孔径雷达与机载合成孔径雷达成像几何关系的差异,可以看出经典的聚束模式合成 孔径雷达方位分辨率公式对于星载情况有较大误差。该文给出了适用于星载聚束模式合成孔径雷达的方位向 分辨率的计算方法,数据模拟结果验证了方法的难确性.

星载聚束式SAR子孔径成像处理方法

该文分析了星载聚束式SAR的信号特性。在分析比较几种常见聚束式SAR成像算法的基础上,引入适用于星载聚束式SAR成像的改进chirp scaling算法。为解决高分辨率星载聚束式SAR具有的脉冲重复频率(PRF)过高,多普勒带宽中心频率时变性等问题,深入分析了采用子孔径方法的必要性及其实现方法,并将子孔径方法结合到chirp scaling算法中。最后,通过计算机仿真,验证了该算法适用于高分辨率星载聚束式SAR成像处理。

星载聚束式SAR改进的Frequency Scaling成像算法

本文提出一种适用于星载聚束式合成孔径雷达 (SAR)的改进FrequencyScaling算法 .基于斜视距离等效模型 ,推导出改进的FS算法 ,给出改进的FS因子和相关因子以及算法的实现步骤 .在斜视情况下改进的FS因子可避免距离向频谱混迭 ,并可进行更精确的二次距离压缩 ,改进的方位因子可以减小算法所需要的方位时间展宽 ,提高方位处理效率 .为解决高分辨率星载聚束式SAR脉冲重复频率 (PRF)过高等问题 ,在算法中结合了子孔径处理 ,并分析了采用子孔径处理的必要性及其实现方法 .最后 ,通过计算机仿真 ,验证了算法的有效性 .

高分辨率星载聚束式SAR的Deramp Chirp Scaling成像算法

基于两步处理算法和ChirpScaling算法 ,提出一种适用于高分辨星载聚束式合成孔径雷达 (SAR)的Der ampChirpScaling(DCS)算法 .该算法结合了谱分析 (SPECAN)算法和ChirpScaling算法的优点 ,算法先采用具有固定多普勒调频率的deramp处理实现方位的粗聚焦 ,消除了星载聚束式SAR特有的方位频谱混迭现象 ,然后应用ChirpScal ing原理实现距离的精确聚焦 ,并补偿deramp处理引起的方位相位误差 ,实现方位精聚焦 .基于斜视等效距离模型 ,该模型更好地拟合了星载聚束式SAR的空间几何关系 ,推导了DCS算法 ,给出了实现步骤 ,整个算法无需任何插值操作 ,只需复乘和FFT即可完成 .该算法适用于宽测绘带高分辨率星载聚束式SAR的精确成像处理 .最后 ,通过计算机仿真 。

聚束式SAR斜视模型子孔径CS算法

提出一种适合于大场景的聚束式合成孔径雷达(SAR)成像算法.该算法对经典的chirp scaling(CS)算法进行了改进,将雷达回波数据在方位向分为多个子孔径进行成像处理,对每个子孔径采用斜视等效距离模型,通过对回波信号在距离压缩过程中引入距离尺度变化,合理选择变尺度因子,消除了子孔径间距离拉伸尺度的差异.修正了相位补偿因子,使距离向压缩结果体现出方位时间.方位向压缩后,将各子孔径数据按时间先后排序拼接、运算,合成出全孔径分辨率图像.计算机仿真实验证明了该算法的有效性.

一种改进的星载聚束SAR子孔径ECS算法

在分析原有ECS算法的基础上,提出了一种适合于星载聚束SAR成像的子孔径ECS算法。该算法对数据进行子孔径划分,可降低系统对PRF及运算存储量的要求。距离压缩采用斜视等效距离模型,实现精确的距离徙动校正。方位压缩采用方位scaling和频谱分析来实现,并分析推导了合理的方位scaling因子取值。最后,通过仿真验证了算法的有效性。

基于deramp的星载聚束式SAR改进ECS算法

基于两步成像算法和ECS(Extended Chirp Scaling)成像算法,提出一种结合Deramp预处理的星载聚束式SAR(Synthetic Aperture Radar)改进的ECS成像算法.Deramp预处理是基于SPECAN算法的思想,将信号通过非空变的方位滤波器实现批压缩,该方法在保证成像分辨率的前提下,通过deramp处理消除了由采样率不足导致的方位频谱混叠特别是在星载SAR高分辨率聚束模式下.尽管ECS算法中的子孔径处理可以降低对系统脉冲重复频率的要求,但是脉冲重复频率依然受到单点多普勒带宽的限制.所介绍的方法可以进一步降低ECS算法中子孔径分割处理对脉冲重复频率的要求,使得ECS的算法的应用更为广泛.通过对点目标进行仿真和成像,成像指标评估验证了该算法的可行性.

机载高分辨聚束式SAR实时成像处理系统的FPGA实现

该文设计并实现了一个基于FPGA的机载高分辨聚束式SAR实时成像系统。该系统基于经典极坐标算法,在2维波束域完成运动误差估计及补偿,获得了良好聚焦的图像。文中详细阐述了将算法映射到FPGA实现的设计过程,给出了硬件系统平台的构成,并对系统资源、运算速度和成像结果进行了分析。在对实测机载聚束式SAR数据进行实时处理的实验中,FPGA工作在100 MHz时,该系统11 s内可完成16384×32768点8位数据的成像处理。良好的实时成像结果验证了该系统的有效性和可靠性。

三种聚束式SAR成像算法比较

首先建立了聚束式 SAR成像的信号模型 ,阐述了聚束式 SAR成像的基本原理。然后重点对三种聚束式SAR成像算法进行了讨论与比较 ,包括极坐标格式 (PF)算法、线性调频测绘 (CS)算法和距离走动 (RM)算法。

基于条带式SAR与聚束式SAR内在联系的SAR成像研究

针对条带式合成孔径雷达(stripmapsar)与聚束式合成孔径雷达(spotlightsar)的方位向频谱结构,讨论了两种模式SAR之间的区别与联系,利用两者之间的内在联系,提出斜视条件下将条带式SAR数据分块,进行聚束式处理的方法,并对聚束式成像区域大小参数的选择进行了分析。对于相同尺寸的成像区域,对条带式SAR进行聚束式处理可以减小运算量。采用空间频率插值成像算法实现了条带式SAR与聚束式SAR成像算法上的统一,最后应用外场实测数据完成成像,成像结果证实了理论分析的正确性。

RELAX参数估计算法在雷达目标特征提取中的应用

从理论上推导分析了聚束式SAR(SpotlightSAR)的chirp信号回波模型。在回波模型中,回波被分解为两部分——强散射点的回波信号以及噪声和杂波,强散射点的回波(正弦信号)为离散谱,而噪声和杂波为连续谱。基于该回波模型,将RELAX算法应用于对可分解为若干强散射点的特定目标的特征提取,从噪声和杂波的连续谱中估计出强散射点回波的离散谱参数,频率对应于强散射点的位置、幅值对应于强散射点的RCS,从而实现对目标的特征提取。最后,通过计算机仿真,验证RELAX算法的有效性和优越性。

非平行飞行模式机载双站聚束式SAR分辨力研究

本文建立了一种机载双站聚束式SAR(合成孔径雷达)空间几何数学模型,对方位分辨力进行了理论和数值分析,并进行了仿真,讨论了不同条件对双站聚束模式SAR系统分辨力的影响。

机载聚束式SAR中空变相差的分析

总结了聚束式 SAR随空间变化的相位误差的自聚焦补偿方法 ,并通过分析当目标存在一定运动时所产生的相位误差而分析了聚束式 SAR的空变相差的来源、散焦、对成像和图像质量的影响。文中给出了空变相差的数学模型 ,通过理论推导得到了相应的结论 ,仿真计算则证实了所得的结论。这些结论将直接应用于对已有空变相差自聚焦方法的改进 ,从而得到更为精确、高效、实用的空变相差自聚焦补偿算法。

双基地聚束SAR运动误差分析

将三维坐标系引入运动误差分析，建立了对任意匀速直线航迹双基地聚束SAR运动误差统一、清晰的分析方法；在此三维坐标系下，推导出各种运动误差引起的相位误差的计算公式。推导基于一般的双基地聚束SAR回波模型，可适用于任意匀速直线航迹的双基地聚束SAR，并且将通常的单基地SAR的运动误差分析作为一种特例也涵盖在内。给出了位置误差、速度误差和加速度误差所造成的相位误差计算公式。从推导结果得出结论：位于不同平台的同一误差，引起的相位误差是不同的；在小场景假设下，双基地聚束SAR的运动误差是空不变的．与目标位置无关。计算机仿真验证了误差分析的正确性。

基于方位波数域聚束模式PFA的运动补偿新方法研究

该文在对聚束模式SAR数据进行极坐标算法(PFA)形式成像的过程中,通过研究载机运动误差对散射点方位向波数表达式的影响,给出了一种基于方位波数域进行运动误差估计及相关补偿的新方法。该方法首先应用距离匹配滤波和方位dechirp实现对原始数据的2维调频率去斜处理,同时经过距离FFT和极坐标算法的操作将原来极坐标下的数据重采样到直角坐标系下的2维波数域,最后对数据进行距离和方位的分块误差估计及补偿。这种方法能很好地针对运动误差造成的方位二次及高次误差相位项进行精确补偿,同时也能处理误差相位的空变性问题,因此可以获得相对传统时域补偿方法更好的图像聚焦效果。实测数据的处理和分析,验证了该文所述方法的有效性,证明了与传统时域运动补偿方法相比的优越性。