分布式小卫星联合多普勒解模糊SAR成像

针对分布式小卫星体制提出联合多普勒解模糊SAR成像算法,实现低方位重频采样下的高分辨宽测绘带SAR成像。该算法可以有效校正垂直基线,进而解决其对多普勒解模糊性能的影响。不但校正了垂直基线对应的非空变部分和空变部分,而且结合多普勒解模糊算法校正了残余的垂直基线相位项,从而可以保证多普勒解模糊算法精确实现。另外,针对算法精度进行详细分析,增强文章的工程应用价值。最后,利用仿真实验数据验证算法的有效性。

分布式小卫星SAR多普勒解模糊成像

该文结合实际卫星轨道及地球自转特性,研究利用分布式小卫星丰富的空域信息解多普勒模糊,从而解决宽场景成像和方位高分辨之间的矛盾。提出建立子孔径坐标系,解决地球自转引起的星间回波不一致性并简化椭圆轨道的几何复杂性。建立子孔径坐标系包括两方面:一是将成像几何模型转换到地球固定坐标系下分析,此时地面场景静止,卫星轨道等效旋转;二是分孔径处理,针对每个子孔径建立坐标几何,经过误差补偿后小卫星轨道构型等效为固定基线且平行。对每个子孔径回波数据分别进行空域滤波解模糊处理后再进行孔径拼接,同时结合传统星载SAR成像算法实现大场景高分辨成像。最后以CARTWHEEL模型为例进行仿真,验证了该方法的有效性。

解多普勒中心模糊的一种新方法

在合成孔径雷达 (SAR)成像的斜视模式下 ,多普勒中心频率估计往往会出现重频 (PRF)模糊。本文提出的能量重心法可以有效地解决多普勒中心模糊问题。这种算法主要利用距离 多普勒域的距离徙动与多普勒中心的惟一对应关系来确定PRF模糊数。ChirpScaling算法也是从方位傅里叶变换开始的 ,所以能量重心法可以与它有机地结合起来 ,从而大大减少运算量。能量重心法同样适用于经过Dechirp压缩处理后的数据 ,但此时波长差异法不再适用 ,因为线性调频信号经过Dechirp脉压后将变成单频脉冲信号。此外 。

一种基于24GHz梯形调制LFMCW雷达解多普勒模糊方法

由于对称三角线性调频连续波(LFMCW)雷达在多目标情况下容易产生虚假目标,又因为采用的毫米波技术,发射波形的上下扫频时宽相对较小,且目标速度的测量精度和分辨率又取决于信号的时宽,所以,为了消除虚假目标的产生以及提高目标速度的测量精度和准确性,文章利用梯形调制方式,并结合MTD-恒频速度配对法,充分利用二维模糊多普勒频率,通过恒频速度配对得到真实目标之后,再用其求得模糊重数,进而解多普勒模糊。由于二维模糊多普勒频率是在一个周期下得到的,所以,解模糊得到的速度精度要大于恒频速度和上下扫频配对得到的速度。利用这种方法,不仅可以准确地得到目标信息,还防止了虚假目标的产生。最后,经Matlab仿真结果表明,解多普勒模糊得到的速度误差明显小于恒频以及去耦合。

利用一发多收的双基SAR构型解多普勒模糊成像

该文以方位平移不变的双基SAR为研究对象,分析了双基回波多普勒的距离空变性,提出了一种考虑多普勒空变性的双基解多普勒模糊算法。解模糊过程中利用数值计算得到不同距离对应各个多普勒频点模糊分量的导向矢量,然后进行空域滤波实现全多普勒谱的重构。最后结合已有的双基成像算法实现大场景高分辨率成像。数值仿真验证了算法的有效性。

基于Radon变换的SAR成像多普勒模糊估计

文中主要分析合成孔径雷达(SAR)成像的多普勒模糊及其估计。首先推导了SAR斜视角和距离-多普勒(RD)域线性距离徙动斜率间的关系,通过在RD域而不是在距离-脉冲时域(RA域)来估计回波轨迹。讨论了基于Radon变换的RD域估计多普勒模糊数的方法。仿真实验和星载RADARSAT实测数据验证了估计算法的正确性与合理性。

UWB雷达抗多普勒模糊技术研究

研究了一种基于频带分割的低PRF模式下的抗多普勒模糊处理方法。通过对多个通道相参积累后的结果进行合成,在保证距离不模糊的前提下,解决了速度模糊问题。仿真结果验证了算法的正确性与合理性。

高速机动目标多普勒解模糊高分辨成像方法

针对目标高速机动导致ISAR成像结果产生距离徙动(MTRC)和多普勒模糊的问题,提出一种新的高速机动目标ISAR成像方法,用于解算距离徙动下的多普勒模糊难题。首先,将原始信号变换至图像域,提取最强散射点,估计该点对应的信号调频率,并基于图像最大对比度准则估计多普勒模糊数。然后,重构回波信号的同时矫正距离徙动,并利用CLEAN技术降低运算量和减小噪声对成像结果的影响,获得高速机动目标无模糊的高分辨ISAR图像。仿真实验结果证明了所提方法的有效性和低信噪比下的强鲁棒性。

长合成孔径时间多普勒解模糊成像处理算法

在SAR过程中,当方位向分辨率要求较高时,往往需要较长的合成孔径时间实现信号的积累。而在实际处理过程中,特别是载机高机动运动时,平台在长合成孔径时间内难以保持理想的匀速直线运动,此时若将数据整体进行多普勒解模糊处理必将导致性能下降。针对这种情况,采用子孔径处理的方法实现长合成孔径时间雷达数据的多普勒解模糊成像,对该算法信号处理流程进行描述,并给出若干组实测数据处理结果。通过实测数据表明,所述算法能有效消除长孔径多普勒模糊问题,提高长孔径SAR图像的图像质量,证明所述算法的有效性和实用性。

一种估计星载SAR多普勒模糊数的新方法

在分析CS(Chirp Scaling)成像算法的基础上,发现弯曲因子Cs和等效调频率因子Ks对多普勒模糊数DAN(Doppler Ambiguity Number)的变化非常敏感,不正确的DAN,将使Cs因子和Ks因子失效,最终导致SAR图像的清晰度下降和位置发生变化.据此提出估计星载SAR DAN的新算法:将DAN的变化与描述图像清晰度的评价函数(熵或均方差)联系起来,通过观察所得图像的熵或均方差随DAN值的变化,找到最小熵或最大均方差时所对应的DAN,即为正确的值.用Radarsat的实际数据验证了算法的有效性.分析表明,基于图像均方差的DAN估计优于图像熵的DAN估计,前者在成像区域场景反差较大和较小时均适用,而后者在成像区域场景反差较小时表现不稳定.

基于时频滤波的SAS解多普勒质心模糊改进算法

为提高合成孔径声纳(SAS)解多普勒质心模糊的准确性,文章对传统的解模糊算法-波长差异法进行了改进。将距离压缩后的数据进行时频滤波,去除强散射点对功率谱扭曲的影响,进而提高波长差异法的估计精度。计算机仿真实验证明了该方法的有效性。

快速扫描机载气象雷达多普勒解模糊算法

本文针对机载气象雷达前视快速扫描下的多普勒模糊问题,提出了两种多普勒解模糊算法:基于改进方位向波束形成算法和基于阻塞矩阵算法。基于改进方位向波束形成算法在传统的Capon波束形成的基础上,利用空间谱积分的方法对非期望信号协方差矩阵进行重构和对导向矢量进行估计,进一步提高了算法的鲁棒性,降低方位角估计误差;基于阻塞矩阵算法需要估计导向矢量,并利用导向矢量计算阻塞矩阵,将接收信号进行多普勒模糊相消预处理,阻塞每个多普勒频点的模糊多普勒分量,以达到解模糊的目的。通过仿真实验证明,两种方法均可以有效地恢复信号的多普勒信息,其中基于阻塞矩阵算法与基于改进方位向波束形成算法相比,有更优良的性能,并有更小的运算量。

基于速度补偿后多普勒模糊搜索的宽带Keystone方法

本文提出了一种基于速度补偿后进行多普勒模糊数搜索的宽带Keystone方法,该方法能够在目标速度不已知的情况下利用宽带Keystone变换矫正包络走动,提高了积累后的目标信噪比,提升了目标检测概率。最后对算法性能进行了分析,通过仿真验证了该算法的有效性。

基于多普勒谱估计的多通道SAR盲重构方法

方位信号重构是多通道合成孔径雷达(sythetic aperture radar,SAR)成像过程中关键的一个步骤。文中在现有算法的基础上进行改进和扩展,提出了一种基于多普勒谱结构估计的多通道SAR盲重构方法,能够有效解决模糊分量个数和位置变化,导向矢量未知时信号重构的问题。该方法借助Capon谱估计的思想获得混叠多普勒谱的结构图,然后根据结构图构造导向矢量,实现方位信号无模糊重构。所提出的算法能够尽可能保持多普勒谱的完整性,并抑制多普勒谱边缘的噪声。仿真实验验证了所提算法的有效性。

一种基于Radon变换的SAR多普勒参数估计方法

分析了SAR的方位向多普勒参数与工作几何结构的关系,基于此提出了利用Radon变换实现SAR多普勒参数估计的方法.该方法能够准确地估计出实时多普勒中心和多普勒调频率,且避免了多普勒中心估计中的多普勒模糊问题,计算机仿真验证了该算法的有效性.

大斜视SAR的多普勒参数估计

提出了一种适于大斜视SAR的数据域多普勒参数估计方法。该方法可在雷达运动参数未知的情况下,利用距离多普勒域信号的统计特性,实现距离徙动校正,提高传统自聚焦方法的精度,进而实现解多普勒模糊。对于低对比度场景,该方法还可直接用于多普勒调频率的估计。仿真及理论分析表明,该方法对场景对比度有良好的稳健性。星载SAR数据的实验结果证明了该方法的有效性。

一种改进的基于全数据集的星载ScanSAR多普勒中心估计方法

提出一种改进的适合于ScanSAR成像的多普勒中心估计方法.算法首先在各个子带内求得解卷绕的多普勒基带中心估计;随后利用各子带间脉冲重复频率(PRF)的差异,以最小均方误差准则寻找合适的模糊数组合,从而解决多普勒模糊问题.与以往方法不同之处在于,多普勒模糊的解法基于整个回波数据集,而不依赖于相邻子带重叠区数据,且不需要关于信号或噪声分布的先验知识.算法假设子带间的方位向天线指向变化足够小,以致由此导致的多普勒中心的变化远小于PRF的差异,从而可以近似认为多普勒中心是随距离连续变化的.该算法容易实现,并且能有效保证多普勒中心估计的精度和效率.

小口径管内多模效应对多普勒测量的影响研究

在3mm雷达对枪膛等小口径弹丸目标速度测量时,出现了测量结果的模糊性问题。结合电磁波在圆形口径金属管道内的传输参数,分析了多普勒频率模糊产生的原因及其分布特性。通过实验数据和理论数据的对比,进一步验证了在小口径条件下电磁波多模传输会导致多普勒频率模糊效应的现象。研究表明:在此次实验条件下得到了两种频率信息,这两种频率信息分别对应:TE11模和TE22模。为解决雷达多普勒测速中出现的多普勒频率模糊问题提供了实验依据。

基于LVD变换的参差重频解模糊

在实际工程中,搜索转跟踪雷达在搜索模式下通常采用参差重频技术来解算目标的多普勒频率,但如果是带有高加速度的目标,单个脉冲波束驻留时间内会造成多普勒维的扩展,导致无法准确得出模糊频率,从而导致解不出或者解出的多普勒频率与实际值偏差较大。通过在搜索模式下使用吕氏分布(Lv’s Distribution,LVD)变换估计目标的加速度,以此对回波信号进行多普勒维的补偿,再通过参差重频法解算多普勒频率,即可解算出真实的多普勒频率。通过仿真验证了所提方法的有效性。

高效的PD雷达多重频模糊分辨算法

在PD雷达中距离和速度模糊不可避免,为解模糊需要发射多重频脉冲串。该文引入一种高效的模糊分辨新算法,运算简单、计算量小、精度高、易于实时处理。利用该算法在实现模糊分辨的同时能获得好的估计性能。设计实例及数字实验说明了该方法的正确性和有效性。该算法也可用于欠采样、多基线干涉仪测向或其他类似系统进行频率、方向等参数的模糊分辨。