基于调频连续波的双基逆合成孔径雷达研究

在双基地雷达模型的基础上,研究了应用调频连续波(FMCW)雷达进行双基逆合成孔径雷达(ISAR)成像的具体问题。首先对双基体制下FMCW雷达的回波信号进行详细分析,从回波信号相位中提取出采用FMCW信号所特有的距离快时间和方位慢时间耦合项,分析该耦合项在距离多普勒域的形式及其对目标一维距离像的影响,并采用相应的补偿算法进行补偿。仿真结果表明:所述补偿算法能有效改善采用FMCW信号导致的散焦现象,获得聚焦良好的目标成像图。

弹载调频连续波合成孔径雷达大斜视成像方法研究

弹载调频连续波合成孔径雷达(Frequency Modulated Continuous Wave Synthetic Aperture Radar,FMCW SAR)在大斜视工作模式下,导弹的连续运动会在距离向产生多普勒频移,导致距离向频谱偏移及方位像散焦,高速运动及大斜视角还会引入一个二次相位误差,影响距离像的聚焦.通过推导分析弹载FMCW SAR大斜视回波信号的波数域表达式,提出一种弹载FMCW SAR大斜视成像方法,在二维波数域完成了多普勒频移校正、二次相位误差补偿和距离徙动校正,很好地改善了成像质量.仿真实验验证了理论分析结果及所提成像方法的有效性.

对调频连续波合成孔径雷达的对抗措施

调频连续波(FMCW)合成孔径雷达(SAR)因其体积小、重量轻、成本低及分辨率高等特点越来越受到关注。详细分析了FMCW SAR构成原理和距离维成像过程,提出了对抗FMCW SAR的措施。

调频连续波合成孔径雷达系统研究

调频连续波合成孔径雷达(FMCWSAR)是一种新近提出来的成像雷达体制,它结合调频连续波与合成孔径成像技术,具有体积小、重量轻、成本低、分辨率高等一系列优点。介绍一种微型合成孔径雷达试验系统的研制情况和主要指标,阐述设计思想和可行性。利用系统对角反射器的一维距离成像,以及简单环境下的三维成像,实际数据成像结果表明该系统性能良好[1]-[2]。

基于调频连续波信号的圆弧式合成孔径雷达成像方法

圆弧式合成孔径雷达是一种对特定地区持续监测的新模式雷达,具有分辨率高,观测范围广,重访周期短等特点,适合对特定地区的形变监测以及对塌方、滑坡等灾害的预警。针对圆弧式合成孔径雷达特殊的运动形式,该文提出了一种新的用于调频连续波体制Arc-SAR成像的2维频域算法。首先推导了Arc-SAR的信号模型,然后提出了在满足转动机械臂长远小于目标最短斜距的情况下使用2维频域算法来聚焦信号,之后分析了算法误差。该算法可以在假设条件下对目标准确聚焦,并具有计算速度快等优点。最后使用仿真和实测数据验证了算法的有效性。

调频连续波合成孔径雷达回波建模与信号分析

从调频连续波合成孔径雷达(Frequency Modulated Continuous Wave Synthetic Aperture Radar,FMCW SAR)回波信号表达式出发,首先深入分析FMCW SAR回波信号特点,得到了FMCW SAR准确信号模型与瞬时频谱,并应用于Dechirp接收,得到Dechirp接收信号的等效模型;其次将FMCW SAR信号模型与传统脉冲SAR接收信号模型对比,揭示出FMCW SAR脉内雷达的连续运动对回波信号的影响;最后定量地分析其对图像重建的影响程度,继而揭示出在FMCW SAR中"停走停"假设能否被忽略.仿真结果验证了本文分析的有效性和准确性.

线性调频连续波合成孔径雷达成像算法

线性调频连续波(LFMCW)合成孔径雷达(SAR)因体积小,重量轻,成本相对低,成为近来研究的热点。连续波SAR的回波信号通常经过相干解调处理。针对其独特的应用背景和信号模型,对现有的各种成像处理算法进行了讨论和比较,总结出其优缺点及应用范围。并对LFMCW-SAR今后的发展提出了展望。

调频连续波合成孔径雷达噪声调相干扰

针对调频连续波合成孔径雷达的干扰问题,提出一种新型的噪声调相干扰方法,得到干扰噪声以高斯形式分布在真实干扰机回波目标周围,可用于遮盖分布式目标或区域。该方法利用噪声转发手段保持信号的相干性,调制指数和噪声功率决定干扰的覆盖范围,干扰效果基本不受侦察误差的影响,其相干干扰体制可获得部分的雷达二维处理增益。典型系统参数仿真实验验证了该干扰方法的有效性,在相同目标检测概率下,相较传统噪声压制干扰节省功率29.3dB。

基于调频连续波合成孔径雷达的设计与实现

为了解决复杂环境下的地形探测和物体识别检测问题,提出了一种搭载在小型无人机的低成本合成孔径雷达成像系统。首先介绍了系统的设计框架以及成像原理,随后设计了模拟前端和数字信号处理模块。模拟前端重点讨论了微波源、混频器和滤波器等模块儿电路的设计,最终实现连续调频波的发射和接收功能;数字信号处理部分采用FPGA-DSP为架构,可实现复杂的数据采集、滤波、处理和合成。成像算法采用当前主流的距离-多普勒算法,成像效果满足系统要求。在实验室环境下进行模拟测试,识别成功率最高可达92.5%。本系统工作状态稳定、可实现实时处理,已满足设计生产生活的需求,设计以小型无人机为载体,可移植性强、应用领域广泛。

地基合成孔径雷达干涉测量技术及其应用

在简要讨论地基合成孔径雷达干涉测量(ground-based interferometric synthetic aperture radar,GB InSAR)技术原理的基础上,归纳了常规地基InSAR形变测量的主要处理流程。全面总结了地基干涉测量雷达系统的主要类型及其发展趋势,地基InSAR技术的主要应用领域以及目前存在的问题,对比分析了地基和星载InSAR在形变测量上的优势和不足。

新型FMCW地基合成孔径雷达在大桥变形监测中的应用

地基合成孔径雷达(GB-SAR)是一种新型的建筑变形监测技术,相较于传统的监测手段,该方法拥有高精度,覆盖面大等优点。基于FMCW技术的Fast-GBSAR系统采用调频连续波技术,相较于国内已有的基于步进连续波技术的类似系统,该系统处理速度提高30倍,并拥有更高的可靠性。Fast-GBSAR在国内已对多座大桥进行了公开测试,监测结果表明Fast-GBSAR测量精度能达到0.01 mm,在变形监测领域极具潜力。

基于FMCW合成孔径雷达抗欺骗干扰方法研究

研究雷达信号调频优化问题,由于合成孔径雷达干扰的欺骗性和复杂性,调制带宽会影响抗干扰性能。为解决上述问题,提出一种调频连续波体制的随机初相与限幅过程相结合的成像雷达抗干扰方法。通过在发射信号中加入随机变化的初始相位、发射诱骗信号截获干扰脉冲并对其进行方位压缩、限幅,然后在方位向上进行逆傅里叶变换和逆滤波并用真实滤波函数进行匹配滤波,最后按照传统调频连续波合成孔径雷达成像方法进行成像。同时通过提高脉冲重复频率增加方位向脉冲积累个数,使成像信干比得到提高,进而使接收端抗干扰性能得到增强。仿真结果证明,与直接进行真实信号匹配滤波相比,加入限幅过程和提高脉冲重复频率使干信比提高了30dB。

机载多波段全极化FMCW合成孔径雷达最新实测成果

基于调频连续波(FMCW)技术的合成孔径雷达(SAR)是近些年日趋成熟的新技术。与传统的脉冲SAR雷达相比,FMCW-SAR具有质量轻,体积小,功耗低等优点,在遥感以及航道监测领域极具潜力。本文公布了机载FMCW全极化同步L,X波段SAR在国内进行的第一次遥感测试结果以及该型雷达对阿尔卑斯山冰川断层成像的部分结果。

合成孔径雷达发展研究

简要介绍了合成孔径雷达(SAR)的发展历程,对合成孔径雷达技术在国外的发展现状和趋势进行了归纳分析。对当前合成孔径雷达技术研究的热点:多参数(多频段、多极化和多视角)SAR系统、SAR干涉测量、超宽带SAR、聚束SAR、SAR的干扰和抗干扰、定标技术及其应用等方面进行了讨论。

基于干涉逆合成孔径雷达的海上船只监控系统

基于调频连续波(FMCW)技术的干涉逆合成孔径雷达(In ISAR)可以做到对目标的全天候、全天时自动成像监控,这相对于传统的光学红外成像具有不可比拟的优势。由于In ISAR系统结构复杂,大部分研究工作仍基本处于理论分析与暗室实验阶段。本文公布了首台可用于实际监测的In ISAR雷达系统结构与对船成像实测结果。

一种实验室合成孔径雷达对目标散射的成像试验

基于实验室微波暗室构建的多极化雷达移动平台,在实验室内模拟合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)对目标模型的散射成像.雷达系统发射线性调频连续波,通过基于分数Fourier变换(Fractional Fourier Transform,FRFT)的SAR成像算法处理,在距离向和方位向分别进行快速傅里叶变换(Fast FourierTransform,FFT)和特定阶次的FRFT,把回波信号在两个方向上同时近似地压缩为脉冲函数.系统以匀速平移雷达可以不同入射角正侧视一坦克模型目标,获得全极化SAR成像,并采用三面体角反射器进行散射截面的定标.进一步地,用FEKO数值仿真软件验证了散射成像的实验结果.

基于低秩汉克尔矩阵重构技术的星载间断调频连续波SAR成像方法

间断调频连续波(IFMCW)合成孔径雷达(SAR)是一种新型的集轻量化、低成本和低功耗于一体的新型SAR系统。该系统采用单根天线发射和接收信号,颠覆了传统的调频连续波(FMCW) SAR系统设计理念。在该模式下,由于发射机工作时接收机关闭,导致合成孔径中出现周期性的间隔,采用传统成像算法进行成像,在聚焦SAR图像中将会出现周期性的虚假目标。为了有效地抑制虚假目标,该文基于子孔径回波数据,提出一种新的成像算法,即基于子孔径投影的低秩汉克尔矩阵重构技术(LHRTSP)。实验结果表明与现有方法相比,所提方法对虚假目标的抑制效果更佳,验证了所提方法的有效性。

基于新型FMCW地基合成孔径雷达的大坝变形监测

大坝变形监测是确保大坝安全的重要一环。基于地基合成孔径雷达(GB-SAR)的大坝变形监测相较于传统的方法拥有精度高、覆盖面大等优点。相较于国内通常使用的数据采集速度为5 min/组的意大利IBIS变形监测设备,采用新型的基于调频连续波(FMCW)技术的Fast-GBSAR设备对陆水大坝进行监测,取得了7 s/组的数据采集速度,对大坝在放水前后的变形进行分析,并与三维数字高程模型进行数据融合。结果表明基于7 s/组的高速数据采集能力,Fast-GBSAR几乎可以做到对大坝变形的实时分析,在变形监测领域极具潜力。

近距离超宽带调频连续波雷达非线性校正研究

调频连续波雷达凭借其结构简单、造价低廉等优势在目标探测与识别等方面体现出重要的应用价值,然而系统的非线性调制问题成为制约其性能的重要因素。传统的非线性校正方法能够在一定程度上估计非线性,但估计过程中的误差传递问题导致校正效果并不理想。基于该问题,本文提出一种基于多项式回归的方法实现非线性的准确估计。所提算法首先将非线性相位建模为多项式函数,然后通过多项式回归实现参数的联合估计,以消除误差传递问题。基于估计出的参数,通过时域重采样操作实现非线性的校正。仿真结果表明,所提算法不仅能够准确估计出多项式参数,而且在一定信噪比下比传统算法更接近克拉美—罗界。X波段FMCW雷达实测数据处理结果显示,本文所提算法可以有效消除非线性误差。

基于积累孔径插值技术的星载间断调频连续波SAR成像方法

间断调频连续波(IFMCW)合成孔径雷达(SAR)模式通过在不同时间间隔内交替发射和接收信号,解决了星载调频连续波(FMCW)SAR必须收发分置的问题。然而,在该模式下,雷达天线会间歇性地工作于发射和接收状态,从而导致回波数据中出现周期性的空缺。为了解决上述问题,该文提出了一种基于积累孔径插值技术的缺失数据迭代自适应成像处理方法(MIAA-AAIT),用于恢复缺失的数据。实验结果表明,所提方法可以有效地恢复缺失数据,从而显著提高成像质量,大幅降低由周期性数据缺失引起的虚假目标能量。