机载UWB SAR图像中残余相位误差的补偿算法

已经初步聚焦的超宽带合成孔径雷达图像需要补偿残余的相位误差,才能进一步提高图像的聚焦性能。首先建立了适合机载UWB SAR成像几何的相位误差模型,并分析了其特点;然后针对模型特点,对条带式相位梯度自聚焦算法作出改进,同时提出一种基于空不变因子估计的加权相位梯度自聚焦算法。最后,由一段实测UWB SAR图像补偿结果检验了算法的可行性。

微波光链路和光电探测器残余相位噪声的测量

提出了一种测量长光纤微波光链路以及链路中某一器件残余相位噪声的方法。与以前传统的残余相位噪声测量方法相比,新提出的基于互相关的双音法抑制了不相关噪声源引入的噪声,而保留了待测器件的噪声。通过这种方法,测量了外调制长光纤微波光链路的残余相位噪声,一个6 km微波光纤链路的残余相位噪声在1 k Hz频偏处被测得为-130 d Bc/Hz,在10 k Hz频偏处被测得为-140 d Bc/Hz,相较于光纤长度为1 m的短微波光链路,残余相位噪声恶化了接近10 d B。另外,为了找出光电探测器的残余相位噪声与其非线性引起的射频功率压缩度之间的关系,还用这种方法测量了工作在不同条件下的光电探测器的残余相位噪声,实验结果表明:光电探测器的非线性会恶化它的残余相位噪声。

改进的基于频谱分割的InSAR绝对相位确定方法

在利用干涉合成孔径雷达重建数字高程模型的过程中,需要对干涉相位解缠,并估算残余相位模糊数确定绝对相位。频谱分割法是一种利用干涉相位与载频正比关系来确定绝对相位的频域估计算法,然而在估算残余相位模糊数时,不能有效地去除噪声点,算法精度受限。该文对频谱分割法提出了改进:通过设计合理的带通滤波器,来减小系统噪声和去相干因素对高低载频干涉相位的影响,然后根据干涉相位的分布特性,提出了聚类取整法来估算残余相位模糊数,进而确定绝对相位。与传统的频谱分割法相比,改进算法不仅提高了绝对相位的估计精度,还具有较高的运算效率。最后利用ENVISAT ASAR的实测数据验证了改进算法的有效性。

调频连续波SAR成像算法研究

机载遥感微波成像雷达在地球观测特别是在城市应用中起着非常重要的作用,现在人们对体积小、重量轻、成本效益高、分辨率高的成像雷达越来越关注.调频连续波(FM-CW)技术和SAR相结合的调频连续波合成孔径雷达应运而生.论文详细分析了FM-CW SAR的成像过程,提出了去除相位残余的算法,并给出仿真结果.通过仿真可以看出,调频连续波合成孔径雷达具有较好的空间分辨力.

星载聚束SAR频域极坐标算法研究

介绍了一种与经典时域极坐标成像算法基本思路及实现步骤类似的频域极坐标算法。首先说明了频域极坐标算法原理及实现步骤。然后分析了时域极坐标算法存在残余视频相位误差的原因及其对成像结果的影响。经推导得出频域极坐标算法从根本上避免了该误差。又对两算法带宽进行研究,指出在高精度的星载聚束SAR成像时,频域极坐标算法不存在时域极坐标算法的距离带宽展宽效应。最后利用星载聚束SAR参数进行仿真,证实了该算法较时域极坐标算法的优势。

调频连续波SAR信号分析与成像研究

针对调频连续波SAR与脉冲式SAR工作体制的不同,从而带来不同的回波表现形式,该文对调频连续波SAR回波信号进行了建模,分析了信号的特征,揭示了平台的连续运动在距离向产生一个多普勒频移的特性,将去斜接收体制固有的残余视频相位分离成卷积的形式,并在频域完成补偿,给出了适宜于连续波SAR成像处理的改进频率变标算法,相对于原有的频率变标算法,几乎没有增加额外的运算量。最后通过点目标仿真验证了该文分析的正确性和所提算法的有效性。

LMS智能天线的抗多径干扰性能

ＬＭＳ智能天线是一种抑制多径干扰信号的有效方法，但是在多径环境下，为ＬＭＳ算法提供参考信号的参考信号恢复电路却存在固有误差。实际上，ＬＭＳ算法与参考信号恢复方法是相互作用，密不可分的。本文首次把上述两个收敛过程同时加以讨论。分析和仿真结果表明：在多径环境下，参考信号恢复电路存在残余相位漂移，此误差将导致智能天线的信干比（ＳＩＲ）有１０～２０ｄＢ的恶化量。同时，ＬＭＳ智能天线的收敛时间至少要增加数倍。

基于距离向Scaling原理的聚束SAR极坐标格式成像算法

极坐标格式成像算法(PFA)的实现存在两个问题:去调频后存在残余视频相位(RVP);极坐标格式转化成直角坐标格式的插值处理运算量大,且插值精度会影响聚焦效果。针对这两个问题,该文提出了一种基于Scaling原理的距离向重采样方法,而方位向则采用Chirp-Z变换,在完成去RVP的同时完全避免了插值。该算法与传统PFA相比,仅仅使用FFT及信号复乘,更利于在硬件上实现,极大节省了计算成本,而且所得图像质量也有一定提高。另外与已存在的距离向CZT方法相比该文流程更为简单,包含更少的FFT及信号复乘。仿真实验验证了该文算法的有效性。

双站聚束SAR极坐标格式成像算法

双站聚束SAR(Synthetic aperture radar)相对于双站条带SAR可以达到更高的方位分辨率,其成像算法受到越来越多的关注。本文介绍了双站聚束SAR成像几何关系,建立了回波信号模型,从Dechirp后的回波数据域出发,提出了一种适合双站聚束SAR的极坐标格式成像算法。该PFA算法采用斜视坐标旋转及沿视线方向的极坐标插值LOSPI,更好地利用空间域数据,适用于正侧视和斜视模式成像。最后分析了距离弯曲对成像区域的限制,以及残余视频相位误差对成像性能的影响,并将此算法与不进行Dechirp的PFA算法相比较。实验结果表明该方法降低了数据率和运算量,算法有效、可靠。

GPS卫星机动变轨的特性分析

随着GPS技术的广泛应用和日趋成熟,使我们能够随时获取所需要的信息。为了保证实时应用的准确性和完备性,我们需要分析GPS卫星变轨的特性,进而减小数据处理的误差。

一种机载SAR快速几何精校正算法

几何定位精度是SAR在遥感测绘领域的一个重要技术指标。机载SAR具备高机动性、高分辨率、低成本等方面的优势,是SAR技术发展的一个重要方向。运动误差和地形起伏是机载SAR几何定位的重要误差来源。该文从SAR成像原理和成像几何的角度出发,深入研究了运动误差与地形起伏耦合下几何定位误差的产生机理,并在此基础上提出了一种快速几何精校正方法。仿真实验和实测数据结果验证了该方法的正确性和有效性。

大波门宽带雷达去斜脉压加权方法研究

宽带雷达常采用去斜方式脉压并通过加权抑制脉压副瓣。然而随着波门宽度增加,直接去斜加权性能显著下降。文中结合理论推导和仿真计算,分析了波门宽度增加导致直接去斜加权性能下降的理论原因。并且针对以上问题,提出了分段加权和RVP补偿去斜脉压加权2种加权方法,有效地提高了大波门条件下的加权性能,通过仿真和实测数据对算法进行验证,结果证实了理论分析的正确性,有效地降低了波门宽度对加权性能的影响,在实际应用中具有一定意义。

提升小波变换的部分残差相位模拟与去除

为了修正轨道残留误差和大气误差的线性趋势项部分,有效改善解缠相位图的质量,该文根据小波变换可以实现分频这一重要特征,将其引入到合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术相位分离中;利用提升机制二维小波变换方法将解缠后的残余相位进行分解,并将低频部分在小波域内进行提取并估计修正,继而将纠正后的低频相位与高频相位进行重组。结果表明:针对解缠相位轨道残留误差和大气残留误差的线性趋势项部分,可以采用提升二维小波变换方法进行模拟和修正,该方法可以去除大量残差点,有效改善解缠相位图的质量。