FM-CW SAR距离-多普勒成像算法研究

调频连续波(FM-CW)合成孔径雷达因其体积小、重量轻、低成本及分辨率高等特点越来越受到关注。该文详细推导了调频连续波(FM-CW)体制下去调频FM-CW SAR信号模型,对FM-CW SAR的特有问题如RVP,斜置,距离走动现象进行了深入研究,提出了改进的去调频FM-CW SAR的距离-多普勒成像算法。通过理论推导及仿真实验,验证了模型和算法的可行性与正确性。

去调频FM-CW SAR距离维成像研究

调频连续波(FM-CW)合成孔径雷达因其体积小、重量轻、成本低及分辨率高等特点越来越受到关注。详细分析了去调频FM-CW SAR距离维成像过程,得到了FM-CW SAR残留视频相位在距离维傅立叶变换过程中被消除的有用结论;分析了影响距离维分辨率的因素,提出了改善FM-CW SAR距离分辨率,同时降低距离维采样率的方法。理论分析表明,去调频连续波SAR同样存在斜置现象,因此,还详细分析了FM-CW SAR斜置的产生以及去斜的方法,提出了包含去斜的距离维成像算法,为方位向更好的聚焦提供了条件。

基于改进Frequency Scaling算法的FM-CW SAR信号处理

本文提出一种改进的FM-CW SAR Frequency Scaling算法。FM-CW SAR由于大的脉冲持续时间和100%的信号占空比,使"停-走-停"模式失效。本文针对FM-CW SAR的信号处理特点,如载机在大扫频周期内运动引起的快时间距离走动问题及传统算法应用在FM-CW SAR中带来的频谱混叠问题进行深入讨论,改进的算法在校正快时间距离走动的同时,解决了频谱混叠问题,实现了目标精确成像。理论推导和仿真结果表明算法的可行性与正确性。

FM—CW SAR系统及其发展概况

FM-CW SAR是一种新近被提出来的成像雷达体制，它结合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。文章概述了FM-CW SAR系统及其信号处理特点，讨论了FM-CW SAR系统实现的难题所在；归纳了目前FM-CW SAR的几种应用背景及其主要参数；根据FM-CW SAR发展概况，讨论了FM-CW SAR进一步的发展趋势。

De-chirp LFM-CW SAR原始回波信号模拟

将基于De-chirp LFM-CW SAR的信号特点,首先给出其信号模型;根据给定的信号模型,提出一种适合De-chirp LFM-CW SAR的基于FFT的快速回波模拟算法,与时域直接叠加算法相比,保持数据精度的同时,运算量大大降低。通过对原始数据成像处理后得到的图像进行分析,验证了算法的有效性。

适于斜视FM-CW SAR系统改进的距离-多普勒算法

"停-走"模式是目前脉冲SAR信号处理和理论分析的基础,FM-CW SAR由于其大的脉冲重复周期和100%的占空比,恶化了接收脉冲的畸变。文中分析了当天线斜视角增大时,导致传统距离-多普勒算法性能下降的主要误差来源,对FM-CW SAR的信号处理问题进行深入研究,提出了改进的适合斜视FM-CW SAR大扫频周期的距离-多普勒算法。通过理论推导及仿真实验,验证了改进模型和算法的可行性与正确性。

基于波前重构的FM-CW SAR距离堆栈算法研究

"停-走"模式是目前脉冲SAR信号处理和理论分析的基础。FM-CW SAR由于其大的脉冲重复周期和100%的信号占空比,使接收回波信号相对发射信号的畸变更加严重,因此,检验与该脉冲有关的畸变的影响是十分重要的。本文分析了FM-CW SAR"停-走"模式成立的条件;在"停-走"模式失效的情况下,提出一种改进的基于波前重构理论的FM- CW SAR的距离堆栈成像算法,算法中考虑了FM-CW SAR回波信号扫频周期内的畸变校正问题,精确的实现了二维成像。通过理论推导及仿真实验,均验证了算法的正确性与可行性。

FM-CW SAR动目标检测算法研究

借鉴发射调频三角波信号构建双通道回波数据的思想,结合DPCA技术,对机载单天线FM-CWSAR动目标检测算法进行深入研究。在常规FM-CWSAR成像过程中可忽略的RVP项,在杂波对消时会引起严重通道相位失配,导致动目标检测失败,因此,在分析FM-CWSAR动目标检测原理的同时,重点研究了RVP对动目标检测结果的影响并给出补偿方法。理论推导和仿真实验证实了算法的可行性与正确性。

高分辨率机载CW SAR系统分析与设计

文章从系统设计角度出发,介绍了连续波SAR中几种常用的信号波形,分析它们各自的优缺点;对系统主要参数选择和估计进行详细分析;推导了CW SAR图像信噪比公式;分析了影响系统信噪比的各个因素;最后给出两种典型的连续波SAR的系统结构框图,为设计和实现CW SAR系统以及对SAR图像进行性能评估提供理论依据。

FM-CW SAR距离徙动算法研究

FM-CW SAR是一种新近被提出来的雷达成像体制,它结合连续波与合成孔径成像技术,具有结构简单、体积小、重量轻和分辨率高等一系列优点。文中结合调频连续波特性与合成孔径雷达工作特点,对调频连续波合成孔径雷达波数域成像算法进行了研究。推导了调频连续波信号的波数域模型,研究了调频周期内平台连续运动对调频连续波合成孔径雷达波数域模型的影响,进而提出了一种适用于调频连续波合成孔径雷达的改进距离徙动算法,并通过仿真验证了改进算法的有效性。

分布式星载干涉SAR相位同步

主星与辅星之间雷达载波的相位同步是分布式星载干涉合成孔径雷达需要解决的重要问题之一。为实现星间相位同步,该文提出一种基于连续波对传的相位同步方法。首先,采用连续波信号对传能够获得更高的同步信号信噪比,能够提升相位同步重复频率,避免插值处理;其次,相位同步工作在中频,能够简化系统天线配置;同时,采用GPS驯服晶振使频率源一致性优于10-10。地面验证试验结果显示,该方法同步后剩余相位误差为1.68°(1σ),具有良好的同步性能。

线性调频连续波SAR成像处理研究

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,线性调频连续波雷达设备的高可靠性和紧凑性、低成本使得其适于机载系统多次重复应用,分析了连续波线性调频雷达构成机载合成孔径雷达的优点和应用环境,分析了连续波线性调频合成孔径雷达(SAR)的信号设计和相应的信号处理方法,给出了相应的仿真结果,通过仿真可以看出,连续波SAR具有较好的空间分辨力。

小型SAR系统设计

在分析线性调频连续波Dechirp成像处理的基础上,设计用于小型无人机平台的小型合成孔径雷达系统。针对调频连续波体制,通过俯仰向宽波束照射及重心自稳定方法省去伺服系统,减小系统的体积和重量;在接收时通过自混频方法进行去调频处理,降低对后端采样系统的要求,简化后续的成像处理;通过数字化信号产生及预失真校正方法提高系统信号性能,保证高分辨成像的要求。试验证明该方案有效、可行,易于工程实现。

基于地形微变远程监测系统的滑坡变形监测

地形微变远程监测系统(IBIS-L)是一种新型的监测手段,它是基于步进频率连续波技术(SFCW)与合成孔径雷达技术(SAR)的一种全新的监测技术。先介绍了其他滑坡监测手段的缺点,再简要地阐述了地形微变远程监测系统的硬件组成和原理,并结合白水河滑坡地表微变形监测说明它在工程实践中的应用,旨在介绍一种新的滑坡监测思想和手段。

微变形远程监测技术及应用

论述了微变形远程监测技术的基本原理,重点介绍了步进频率连续波(SF-CW)技术,并结合干涉测量成像系统(IBIS)说明微变形远程监测技术的应用领域和特点,以及发展前景。

基于多普勒分辨的连续波合成孔径雷达成像方法

提出一种新的连续波(continuous waveform,CW)体制合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)成像方法。有别于脉冲波形SAR和调频连续波SAR通过发射宽带信号获得高距离分辨率,CW-SAR成像利用CW波形的高多普勒分辨率进行成像,通过将回波信号与尺度变换后的发射信号进行相关构造成像数据模型,该相关信号实际为场景散射系数在等多普勒线上的投影,基于该相关信号,采用滤波反投影图像重建算法进行场景反射率重建。该CW-SAR成像方法不仅适用于宽带和窄带CW发射波形,而且也适用于单/双基SAR和任意载机飞行轨迹。以双基情形为例,分析成像方法的性能,并进行仿真验证。