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基于分数阶傅里叶变换和图像加权熵的chirp scaling算法
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作者 尚敏 徐向辉 《中国科学院大学学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期644-653,共10页
针对传统的基于傅里叶变换和匹配滤波实现的chirp scaling(CS)成像算法中多普勒参数随斜距变化以及成像分辨率低的问题,提出利用分数阶傅里叶变换(FRFT)对CS成像算法进行优化。首先建立斜视合成孔径雷达(SAR)回波信号模型,理论推导利用F... 针对传统的基于傅里叶变换和匹配滤波实现的chirp scaling(CS)成像算法中多普勒参数随斜距变化以及成像分辨率低的问题,提出利用分数阶傅里叶变换(FRFT)对CS成像算法进行优化。首先建立斜视合成孔径雷达(SAR)回波信号模型,理论推导利用FRFT代替匹配滤波进行信号压缩。针对方位向最优旋转角的搜索问题,对得到的图像基于加权最小熵建立代价函数,利用动量法的梯度下降优化算法进行迭代计算,最终得到分辨率更高的SAR图像。为验证算法的有效性,分别在点目标仿真数据和实测SAR数据集上进行实验。结果表明,与传统CS成像算法相比,该算法的成像结果成像主瓣宽度更窄、旁瓣更低、成像更加清晰。 展开更多
关键词 分数阶傅里叶变换 chirp scaling成像算法 加权最小熵 斜视SAR 匹配滤波
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基于逆chirp scaling的合成孔径雷达卷积欺骗干扰方法
2
作者 纪朋徽 邢世其 +3 位作者 代大海 徐伟 庞礴 冯德军 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期1029-1039,共11页
针对现有合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)欺骗干扰方法生成虚假场景时难以兼顾逼真度和低计算量的问题,提出了一种基于逆chirp scaling(CS)成像方法的SAR卷积欺骗干扰方法.该方法利用相位相乘补偿虚假场景内各虚假点的距离... 针对现有合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)欺骗干扰方法生成虚假场景时难以兼顾逼真度和低计算量的问题,提出了一种基于逆chirp scaling(CS)成像方法的SAR卷积欺骗干扰方法.该方法利用相位相乘补偿虚假场景内各虚假点的距离徙动,避免了插值运算,在降低求解干扰机频率响应函数计算量的同时,提高了虚假场景的生成精度.并且通过对欺骗模板进行线性调频Z变换(chirp-Z transform,CZT),直接从模板图像变换到实际SAR信号对应的空间频域,再次避免了插值运算,进一步降低了求解干扰机频率响应函数的计算量,提高了干扰机实时性.理论分析和仿真实验验证了相比逆omega-K(ωk)近似方法和经典的两步生成方法,本文方法能够兼顾虚假场景的生成精度和计算效率. 展开更多
关键词 合成孔径雷达(SAR) 虚假场景 chirp scaling(cs)成像 线性调频Z变换(CZT) 干扰机
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基于Chirp-z变换的低复杂度双基前视SAR扩展NLCS成像算法
3
作者 刘倩 海宇 +3 位作者 李俊奥 李中余 武俊杰 杨建宇 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2023年第1期41-48,共8页
双基合成孔径雷达(SAR)由于收发分置的特殊几何构型,具备对前视区域高分辨成像的优势,在精确制导、自主着陆、对敌打击等领域有着重要应用价值。但是双基前视SAR具有强回波二维耦合特性,成像算法需要的处理流程更为复杂。扩展非线性变标... 双基合成孔径雷达(SAR)由于收发分置的特殊几何构型,具备对前视区域高分辨成像的优势,在精确制导、自主着陆、对敌打击等领域有着重要应用价值。但是双基前视SAR具有强回波二维耦合特性,成像算法需要的处理流程更为复杂。扩展非线性变标(ENLCS)算法虽然能够有效解决这种构型下空变的距离徙动(RCM)和多普勒参数问题,但在将雷达数据从回波域映射至图像域的过程中,会带来一定的数据量冗余,而且ENLCS的方位向处理流程过长,导致算法的数据量和存储成本大大增加,很难满足相关领域实时性的要求。为了降低ENLCS算法的运算复杂度与数据冗余度,提高算法实时成像处理的效率,文中通过在距离徙动校正(RCMC)过程中采用Chirp-z变换(CZT)结构实现无插值的Keystone变换(KT)降低运算复杂度,并在ENLCS均衡过程中加入线性因子显著降低数据映射过程中的冗余量,进一步对算法方位向处理过程加速。与原算法相比,总体运算量及耗时更低。仿真和实测数据的处理结果验证了算法的有效性和高时效性。 展开更多
关键词 双基前视合成孔径雷达 扩展NLcs算法 chirp-Z变换 低复杂度
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A Chirp Scaling Algorithm for Spaceborne SAR System with Large Squint Angle
4
作者 张劲林 顾建政 +1 位作者 许荣庆 刘永坦 《Journal of Harbin Institute of Technology(New Series)》 EI CAS 1998年第4期80-84,共5页
A new Chirp Scaling algorithm for spaceborne synthetic aperture radar(SAR) with large squint angle is presented and compared with the Range-Doppler algorithm and the algorithm in literatur [6] in the paper. The simula... A new Chirp Scaling algorithm for spaceborne synthetic aperture radar(SAR) with large squint angle is presented and compared with the Range-Doppler algorithm and the algorithm in literatur [6] in the paper. The simulation results of processing point target echocs show that the algorithm developed in this paper can give more accurate image especially in the case of large squint angle. 展开更多
关键词 SPACEBORNE SYNTHETIC APERTURE RADAR SAR chirp scaling algorithm
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Improved chirp scaling algorithm integrated motion compensation for parallel-track bistatic synthetic aperture radar
5
作者 齐春东 曾涛 李枫 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 2011年第4期536-539,共4页
To compensate motion errors of images from the parallel-track bistatic synthetic aperture radar(BiSAR),an improved chirp scaling algorithm(CSA) is proposed.Since velocity vector of the moving aircrafts in the para... To compensate motion errors of images from the parallel-track bistatic synthetic aperture radar(BiSAR),an improved chirp scaling algorithm(CSA) is proposed.Since velocity vector of the moving aircrafts in the parallel-track BiSAR system can not remain invariant in an aperture,an actual aperture is divided into subapertures so that it is reasonable to assume that the aircrafts move with constant acceleration vector in a subaperture.Based on this model,an improved CSA is derived.The new phase factors incorporate three-dimensional acceleration and velocity.The motion compensation procedure is integrated into the CSA without additional operation required.The simulation results show that the presented algorithm can efficiently resolve motion compensation for parallel-track BiSAR. 展开更多
关键词 chirp scaling algorithm parallel-track bistatic synthetic aperture radar motion compensation
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改进的NLCS星弹双基SAR俯冲前视成像算法
6
作者 席子瑞 段崇棣 +2 位作者 左伟华 李财品 李东涛 《电讯技术》 北大核心 2024年第1期51-57,共7页
在俯冲阶段由于导弹具有加速度,速度大小和方向会发生急剧变化,其收发瞬时斜距会变复杂,将导致距离-方位向耦合严重和方位空变性问题,若直接进行方位向聚焦压缩,会造成图像畸变。针对这两个难题,采用一种改进的非线性变标(Nonlinear Chi... 在俯冲阶段由于导弹具有加速度,速度大小和方向会发生急剧变化,其收发瞬时斜距会变复杂,将导致距离-方位向耦合严重和方位空变性问题,若直接进行方位向聚焦压缩,会造成图像畸变。针对这两个难题,采用一种改进的非线性变标(Nonlinear Chirp Scaling,NLCS)算法运用到新型星弹双基系统模型中。首先建立了星弹双基系统模型;接着利用级数反演法推导了二维频谱表达式,在二维频域中通过完成距离压缩和徙动校正来消除距离-方位耦合的影响,再利用改进的NLCS算法对方位向多普勒调频率进行补偿解决方位向空变性问题,完成方位向压缩聚焦,从而得到良好的成像结果。与改进的距离多普勒(Range Doppler,RD)算法相比,该算法减少了1.013×10^(8)浮点运算量(Floating Point Operations per Second,FLOPS),边缘点方位向聚焦效果有了很大的改善,方位向峰值旁瓣比(Peak Sidelobe Ratio,PSLR)、积分旁瓣比(Integrated Sidelobe Ratio,ISLR)、分辨率分别提升了2.41 dB,1.29 dB,1.16 m,证明了该方法的有效性与可行性。 展开更多
关键词 星弹双基SAR 前视成像 非线性变标算法 级数反演
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高分辨星载SAR改进Chirp Scaling成像算法 被引量:67
7
作者 黄岩 李春升 +1 位作者 陈杰 周荫清 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期35-38,共4页
本文提出了一种用于星载合成孔径雷达 (SAR)的改进ChirpScaling成像处理算法 .本文分析了三种星载SAR距离模型 ,根据误差最小的斜视等效距离模型 ,推导了改进ChirpScaling算法 ,给出了实现步骤 .该算法适用于大距离徙动高分辨率星载SAR... 本文提出了一种用于星载合成孔径雷达 (SAR)的改进ChirpScaling成像处理算法 .本文分析了三种星载SAR距离模型 ,根据误差最小的斜视等效距离模型 ,推导了改进ChirpScaling算法 ,给出了实现步骤 .该算法适用于大距离徙动高分辨率星载SAR精确成像 .并且基于改进的ChirpScaling算法 ,分析了多普勒参数误差对成像质量的影响 .最后通过计算机仿真 。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 雷达成像 星载雷达 算法
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基于Chirp Scaling算法的星载SAR成像处理实现方法 被引量:12
8
作者 李春升 黄岩 +1 位作者 王璇 周荫清 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第6期20-24,共5页
本文提出一种基于ChirpScaling(CS)算法的星载合成孔径雷达(SAR)成像处理实现方法,该算法与目前国际上通用的距离-多普勒(RD)算法相比,由于避免了插值运算,且能够精确地进行距离徒动校正,使得成像质量优... 本文提出一种基于ChirpScaling(CS)算法的星载合成孔径雷达(SAR)成像处理实现方法,该算法与目前国际上通用的距离-多普勒(RD)算法相比,由于避免了插值运算,且能够精确地进行距离徒动校正,使得成像质量优于精确的RD算法.该算法只需通过复乘和FFT就能够进行成像处理,本文详细推导了CS算法,最后利用SEASAT-A卫星原始数据进行成像,证明了本文提出的算法的有效性. 展开更多
关键词 星载ASR 合成孔径雷达 cs算法 雷达成像
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机载前视合成孔径雷达Chirp Scaling成像算法研究 被引量:35
9
作者 陈琦 杨汝良 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期228-232,共5页
针对目前机载侧视合成孔径雷达(SAR)无法对飞行路线正前方进行高分辨率成像的问题,该文研究了一种新型机载前视SAR,分析了前视SAR的工作原理和方位分辨率提高的可行性。基于空间几何模型和回波信号形式,推导并给出了适用于机载前视SAR... 针对目前机载侧视合成孔径雷达(SAR)无法对飞行路线正前方进行高分辨率成像的问题,该文研究了一种新型机载前视SAR,分析了前视SAR的工作原理和方位分辨率提高的可行性。基于空间几何模型和回波信号形式,推导并给出了适用于机载前视SAR成像的chirp scaling算法,给出了各相位补偿因子表达式及算法实现步骤。模拟了前视SAR点目标回波数据,并利用该方法对分布于场景中心及边缘的点目标阵进行了成像仿真,分析了成像效果,成像质量指标与理论值基本吻合,证实了算法的有效性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 前视 chirp scaling算法
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机载双站合成孔径雷达Chirp Scaling成像算法 被引量:11
10
作者 朱振波 汤子跃 蒋兴舟 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期977-981,共5页
该文在分析机载双站SAR回波模型的基础上,结合常规单站SAR的Chirp scaling成像算法思想,推导出了双站SAR的Chirp scaling成像算法。对双站SAR的Chirp scaling成像算法进行了误差分析。最后通过仿真验证了算法的有效性。
关键词 合成孔径雷达 机载双站 chirp-scaling算法
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基于Chirp Scaling的双基SAR成像PFA算法研究 被引量:1
11
作者 王昕 朱岱寅 朱兆达 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期1674-1678,共5页
该文研究了基于Chirp Scaling原理实现双基聚束SAR成像的极坐标格式算法(Polar Format Algorithm,PFA)。PFA通过两个一维插值来实现数据的极坐标格式转换,插值计算量较大。该文基于发射信号的线性调频特性,在距离向对极坐标格式数据进... 该文研究了基于Chirp Scaling原理实现双基聚束SAR成像的极坐标格式算法(Polar Format Algorithm,PFA)。PFA通过两个一维插值来实现数据的极坐标格式转换,插值计算量较大。该文基于发射信号的线性调频特性,在距离向对极坐标格式数据进行变标处理,仅包含信号复乘和FFT,从而避免了插值运算。文中对于接收Chirp信号和Dechirp信号分别进行了讨论,依照不同流程实现了极坐标格式算法。同插值方法相比,二者聚焦结果相当,但是CS(Chirp Scaling)的方法速度有显著提高。点目标仿真实验验证了此方法的有效性。 展开更多
关键词 双基SAR 极坐标格式算法 chirp scaling(cs)
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合成孔径声呐Chirp Scaling成像算法 被引量:6
12
作者 张友文 孙大军 +1 位作者 田坦 张殿伦 《声学技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期193-196,共4页
在合成孔径声呐领域中经典的成像处理方法是距离-多普勒算法。距离-多普勒算法的主要缺点是在进行方位处理时需要进行距离二次脉压和在进行距离徙动校正时需要进行插值处理,这样将导致运算量迅速增加,并且降低了成像精度。而ChirpScalin... 在合成孔径声呐领域中经典的成像处理方法是距离-多普勒算法。距离-多普勒算法的主要缺点是在进行方位处理时需要进行距离二次脉压和在进行距离徙动校正时需要进行插值处理,这样将导致运算量迅速增加,并且降低了成像精度。而ChirpScaling算法是在二维频域中精确实现距离门徙动校正和二次距离压缩,避免了插值运算,用该算法处理了仿真点目标的回波数据,结果表明该算法既能够实现更加精确的成像又能够避免插值运算而提高运算效能。 展开更多
关键词 合成孔径声呐 chirp scaling算法 距离单元徙动修正
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Chirp Scaling成像算法应用研究 被引量:1
13
作者 刘光平 梁甸农 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2004年第3期50-53,共4页
首先对ChirpScaling算法产生相位误差的原因进行了分析推导 ,对雷达有效作用距离、相干积累角和信号相对带宽这三个导致相位误差的因素及它们对成像质量的影响分别进行了分析 ,指出只有在较小的雷达作用距离以及较小的信号带宽和较小的... 首先对ChirpScaling算法产生相位误差的原因进行了分析推导 ,对雷达有效作用距离、相干积累角和信号相对带宽这三个导致相位误差的因素及它们对成像质量的影响分别进行了分析 ,指出只有在较小的雷达作用距离以及较小的信号带宽和较小的方位向处理角的条件下 ,才能用ChirpScaling算法对合成孔径雷达进行有效的成像 。 展开更多
关键词 chirp scaling算法 合成孔径雷达 雷达成像 信号处理 cs算法
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非线性Chirp Scaling在机载SAR成像中的应用 被引量:6
14
作者 王亮 黄晓涛 周智敏 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期723-727,共5页
非线性Chirp Scaling算法可以处理大耦合SAR回波,实现精确聚焦。与CS算法类似,NCS操作引起了距离向频谱扩展、调频率微调及距离压缩曲线偏移,只有在一定的成像测绘带宽度内这些影响才能被忽略。针对这一问题展开论述,通过仿真比较了NCS... 非线性Chirp Scaling算法可以处理大耦合SAR回波,实现精确聚焦。与CS算法类似,NCS操作引起了距离向频谱扩展、调频率微调及距离压缩曲线偏移,只有在一定的成像测绘带宽度内这些影响才能被忽略。针对这一问题展开论述,通过仿真比较了NCS算法应用于典型机载L波段和P波段SAR成像时对距离谱的影响,从而确定可以理想聚焦的测绘带宽度。该结论对分段成像有一定的指导意义,应用于某机载P波段UWBSAR实测回波成像。 展开更多
关键词 信号处理 UWBSAR成像 非线性chirpscaling算法
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Chirp-Scaling算法中的方位傅立叶变换 被引量:2
15
作者 李树 赵亦工 +1 位作者 冯伍伍 王佳玮 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 2004年第3期87-91,共5页
基于正侧视合成孔径雷达对点目标的回波冲激响应模型 ,运用三步法在原始回波信号直接对应的时域和频域中详细地分析和推导了Chirp -Scaling算法中的方位向傅立叶变换 ,给出了泰勒级数的展开技巧并找出了算法中的重要误差源。最后 。
关键词 合成孔径雷达 chirp scaling算法 方位向傅立叶变换
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一种适于机载前斜视SAR成象处理的Chirp Scaling算法 被引量:3
16
作者 黄永红 毛士艺 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第3期37-41,共5页
ChirpScaling算法是一种高效、高精度的SAR成象处理算法,算法解决了在宽天线波束或者天级高斜视角情况下获得高分辨力图象的问题。本文在ChirpScaling算法的基础上,提出采用新的结构和新的相位函数来接纳... ChirpScaling算法是一种高效、高精度的SAR成象处理算法,算法解决了在宽天线波束或者天级高斜视角情况下获得高分辨力图象的问题。本文在ChirpScaling算法的基础上,提出采用新的结构和新的相位函数来接纳机载SAR成象处理所需的运动补偿相位,使得ChirpScaling算法成为机载前斜视SAR的一种实用的、高效算法.本文给出了一幅采用该算法处理的德国宇航院(DLR)的E-SAR图象,证实了该算法的可行性。 展开更多
关键词 机载前斜视 SAR 成象处理 雷达
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基于Chirp Scaling成像算法的高分辨聚束式合成孔径声呐 被引量:2
17
作者 张友文 孙大军 田坦 《声学技术》 CSCD 北大核心 2006年第4期271-275,共5页
基于两步处理算法和ChirpScaling算法,提出一种适用于条带式成像算法的通用高分辨聚束式合成孔径声呐(SAS)模型。该模型结合了谱分析(SPECAN)算法和ChirpScaling算法的优点,算法首先采用deramp和升采样处理技术实现方位的粗聚焦,消除了... 基于两步处理算法和ChirpScaling算法,提出一种适用于条带式成像算法的通用高分辨聚束式合成孔径声呐(SAS)模型。该模型结合了谱分析(SPECAN)算法和ChirpScaling算法的优点,算法首先采用deramp和升采样处理技术实现方位的粗聚焦,消除了聚束式SAS特有的方位频谱混迭现象,然后应用ChirpScaling原理实现距离的精确聚焦,并补偿deramp处理引起的方位相位误差,实现方位精聚焦。基于该通用模型,给出了实现的步骤,整个算法无需任何插值操作,只需复乘和FFT即可完成。该算法适用于宽测绘带高分辨率聚束式SAS的精确而高效成像处理。最后,通过计算机仿真,验证了该通用模型的有效性。 展开更多
关键词 合成孔径声呐 聚束模式 chirp scaling算法
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宽测绘带的合成孔径声呐宽带Chirp Scaling成像算法 被引量:1
18
作者 杨海亮 唐劲松 徐慨 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期73-77,共5页
合成孔径声呐要实现高分辨率成像不可避免地需采用宽带发射信号,但目前大部分快速算法都是建立在窄带近似基础上的,采用宽带信号作为发射信号使得现有大量的成像算法不再适用。针对此问题,本文提出了一种改进的基于宽测绘带条件下的宽... 合成孔径声呐要实现高分辨率成像不可避免地需采用宽带发射信号,但目前大部分快速算法都是建立在窄带近似基础上的,采用宽带信号作为发射信号使得现有大量的成像算法不再适用。针对此问题,本文提出了一种改进的基于宽测绘带条件下的宽带非线性Chirp Scaling算法,它通过引入三次和四次预滤波使得频域二维传递函数的三阶耦合项随距离时变,并同时引入四次Chirp scaling因子控制新的距离向调频率随距离二次变化。仿真表明,改进的算法可在保证较高测绘带宽度的前提下提高合成孔径声呐的成像分辨率。 展开更多
关键词 合成孔径声呐 宽测绘带 宽带 非线性 chirp scaling成像算法
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基于非线性FM滤波的SC-Chirp Scaling算法 被引量:1
19
作者 陈杰 黄岩 +1 位作者 李春升 周荫清 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第12期5-7,共3页
本文分析了ChirpScaling算法推导过程中残留三次相位误差对成像质量的影响 ,在此基础上提出了一种基于非线性FM滤波的高分辨星载SAR成像处理SC ChirpScaling算法 .该算法采用斜视等效距离模型 ,利用非线性FM滤波方法实现了ChirpScaling... 本文分析了ChirpScaling算法推导过程中残留三次相位误差对成像质量的影响 ,在此基础上提出了一种基于非线性FM滤波的高分辨星载SAR成像处理SC ChirpScaling算法 .该算法采用斜视等效距离模型 ,利用非线性FM滤波方法实现了ChirpScaling算法的三次相位误差修正 ,使高分辨率星载SAR成像质量获得明显改善 .计算机仿真结果验证了该算法的有效性 . 展开更多
关键词 星载合成孔径雷达 chirp scaling算法 雷达成像 非线性FM滤波
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机载前斜视合成孔径雷达成像处理的精确Chirp Scaling算法 被引量:2
20
作者 黄岩 李春升 冯世章 《现代雷达》 CSCD 1996年第5期1-6,共6页
提出了一种基于ChirpScaling(CS)算法的机载前斜视合成孔径雷达(SSAR)的成像处理实现方法。这种算法由于避免了插值运算,且能够精确地进行距离徙动校正,故使得成像质量等于或好于经典的距离-多普勒(RD)算... 提出了一种基于ChirpScaling(CS)算法的机载前斜视合成孔径雷达(SSAR)的成像处理实现方法。这种算法由于避免了插值运算,且能够精确地进行距离徙动校正,故使得成像质量等于或好于经典的距离-多普勒(RD)算法。该算法只需通过复乘和PFT就能够实现成像处理。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 雷达成像 机载雷达
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