超近距离目标的虚拟透镜成像技术研究

虚拟透镜成像技术是一种成像新技术,能够兼容不同的技术体制,并且适用于远、中、近不同距离目标的成像。虚拟透镜成像技术应用于超近距离目标的成像时,会出现成像失真甚至无法有效成像的问题。针对超近距离目标成像效果变差问题,通过分析虚拟透镜成像算法的成像聚焦机理,深入研究傍轴近似引起的相移误差对聚焦性能的影响,给出了最大相移误差与最小焦距之间的关系,提出了幅度加权降低傍轴近似引起的相移误差影响的方案,改善了超近距离目标的成像效果,仿真结果验证了所提方法的有效性。

基于虚拟透镜成像技术的转台ISAR成像方法

常规转台成像需要目标部件与探测设备之间存在不同的相对运动,对于非连续转动的步进转台系统,该成像方法无效。为了解决步进转台成像难题和消除对目标部件多普勒频移的成像依赖性,提出将虚拟透镜成像技术应用到转台成像系统中,通过分析新成像系统的特性,针对转台主动式成像进行了算法拓展,给出了转台成像算法模型,优化了相位补偿方法。最后进行了被动式和主动式步进转台成像仿真,获得了较好的成像效果,仿真结果验证了新转台成像方法的有效性。

基于成像对消的抗压制干扰新方法

为了解决雷达抗压制干扰难题,提出了一种基于干扰成像对消的抗压制干扰新方法。基于虚拟透镜成像技术,采用和/差波束成像精确测定干扰角度坐标。根据测定的干扰坐标,采用点目标拟合压制干扰源,生成对应的阵列接收信号。通过对拟合的干扰及阵列信号进行干扰成像重建和对消,进而消除或降低压制干扰对目标检测的影响。最后进行了抗干扰仿真,仿真结果表明,所提方法能够有效对抗副瓣干扰和近主瓣干扰,同时对主瓣干扰也具有一定的对抗效果。

一种半全息圆柱扫描成像新方法

在采用一维线阵进行圆柱扫描成像时,若一维线阵为一发多收或多发多收,并且所有线阵单元同时接收信号,则此时合成的二维柱面阵列为半全息阵列,即沿一维线阵方向为常规阵列或半主动阵列,沿柱面扫描方向为全息阵列,对于这种半全息阵列,现有的常规计算成像方法失效。虚拟透镜成像技术是一种全新的成像技术,可兼容不同的技术体制,并且适用于远、中、近以及超近距离目标的成像。为了解决上述半全息圆柱扫描成像难题,针对半全息阵列的特点,深入研究了虚拟透镜成像技术,提出了一种半全息圆柱扫描快速成像算法,最后进行了成像仿真,仿真结果验证了新算法的有效性。

一种多体制兼容的微波成像新技术

虚拟透镜成像技术是一种可以兼顾远、中、近不同距离的成像新技术,但该技术是在被动成像的基础上发展起来的,适用于被动成像、半主动成像以及常规相控阵成像。在主动全息成像以及合成孔径成像系统中,由于天线单元依次工作并收发信号,目标回波信号具有不同的传播路径和相位延迟特性,因而不能直接采用虚拟透镜成像技术。文中对虚拟透镜成像技术进行扩展,针对主动全息成像和合成孔径成像的特点,引入了阵列属性参数,将其与信号传播路径和相位延迟特性进行关联,建立了一种多体制兼容的成像快速算法统一架构,并对相位加权算法进行了优化。所提出的新算法适用范围更广泛,且相位加权算法简洁易实现。最后进行了成像验证,实验及仿真结果证实了新算法的有效性。

和/差波束雷达成像及目标精确测角技术

虚拟透镜成像技术是一种成像新技术,并且能够兼容不同的技术体制。针对高精度探测和高分辨成像需求,对虚拟透镜成像技术进行了研究,提出了一种基于虚拟透镜成像技术的和/差波束成像算法,采用和波束成像进行目标快速检测,采用差波束成像进行目标精确测角,对和/差波束成像技术进一步拓展,给出了一种高分辨成像算法。此外,为了进一步改善成像性能,提出了一种高效和/差波束形成算法。最后进行了和差波束成像仿真,仿真结果表明,所提出的和/差波束成像方法具有较好的成像效果和目标探测精度。