基于路网信息辅助的多星编队系统SAR-GMTI动目标径向速度估计与重定位方法

针对混合多基线系统构型下由动目标高程导致的目标径向速度估计偏差和定位偏差问题,提出一种基于路网信息辅助的动目标径向速度估计与重定位方法。首先,利用目标邻域杂波样本估计动目标的高程干涉相位导向,并结合路网先验信息补偿目标成像位置与其真实位置之间的高程差;然后,采用自适应匹配滤波算法估计目标的径向速度,并进一步将目标径向速度估计及重定位结果与路网信息进行匹配,以消除虚假估计;最后,将目标径向速度估计与重定位结果用于辅助目标高程补偿,并通过迭代处理获得最终结果。基于多星仿真数据的实验结果表明,所提方法能够有效消除目标高程影响,提升多星编队系统在地形起伏背景下的目标径向速度估计和重定位性能。

基于侦察干扰一体化的双干扰机系统对抗SAR-GMTI方法研究

针对单干扰机生成虚假运动目标干扰方法在对抗具有地面运动目标指示(ground moving target indication,GMTI)功能的合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)系统时的固有缺陷,通常通过利用双干扰机协同干扰的思路来解决这一问题。然而,目前公开文献关于利用双干扰机协同生成虚假运动目标的干扰方法,均需要提前侦察出SAR-GMTI系统的载机平台速度、干扰机到载机平台最近斜距以及两部干扰机自身位置等关键参数,而获取这些参数通常需要复杂的侦察设备。针对这一难题,提出了一种基于侦察干扰一体化的双干扰机系统对抗SAR-GMTI的干扰方法,该方法利用干扰机和接收机布站以及接收机间的到达时差(time difference of arrival,TDOA)信息,有效地解决需复杂设备侦察关键参数的难题,简化了干扰系统的配置。研究表明,在考虑TDOA测量误差以及SAR-GMTI系统两天线间距误差的情况下,所提方法能够在双通道SAR-GMTI系统中生成速度和方位向位置可控的虚假运动目标。理论分析和仿真实验结果验证了所提方法的可行性。

机载雷达同时SAR/GMTI模式全帧凝聚算法研究

机载雷达同时合成孔径/地面运动目标检测(SAR/GMTI)模式能够进行高分辨成像,采用传统点迹凝聚算法难以解决地面目标运动带来的散焦、多波束检测与目标尺寸形状带来的目标分裂以及虚假点迹问题,且点迹定位精度较差.为此对同时SAR/GMTI模式的回波脉冲进行分组划分,构建全帧凝聚的输入波束模型,并确定凝聚模型参数;通过对多波束的时空统一处理,得到波位时空统一公式,提出全帧凝聚算法.仿真结果验证了本文提出的全帧凝聚算法能够有效解决目标分裂和虚假点迹问题,点迹定位精度得到提升.通过量化分析验证了该算法是合理有效的.

多通道SAR-GMTI技术的研究进展

基于合成孔径雷达的多通道运动目标检测系统(SAR-GMTI)可以在对地面静止场景进行高分辨率成像的同时完成强杂波环境下的慢速运动目标检测,在军事和民用领域中具有很高的应用价值。首先,简要介绍了多通道SAR-GMTI系统的基本概念,对比了机载与星载、SAR成像与GMTI的同时与分时处理等不同系统的特点,并系统梳理了国内外研究现状;然后,选取分布式SARGMTI系统和基于MIMO的SAR-GMTI系统两个方向进行重点分析;最后,探讨了SAR-GMTI系统的研究重点,并对其发展进行了展望。

星载稀疏孔径GMTI雷达STAP仿真研究

地面动目标检测(GMTI)是脉冲多普勒雷达的重要应用领域之一。星载稀疏孔径GMTI雷达系统比传统的机载系统具有更强的适应性和更好的检测性能而受到广泛关注。文中应用空时自适应处理(STAP)对星载稀疏孔径GM-TI雷达的动目标检测方法和性能进行了仿真研究;基于星载均匀直线阵列GMTI雷达系统,运用典型的STAP算法获得了目标检测的结果。进而对孔径位置偏差、相关处理间隔和脉冲重复频率等参数变化时系统检测性能进行了分析。

一种分布式星载单脉冲雷达GMTI方法

提出了一种基于分布式星载单脉冲雷达的地面动目标检测方法,该方法充分利用星载分布式雷达主瓣和栅瓣回波的空时二维分布特点,能够在一次扫描(一个相干处理间隔)中有效地检测和分辨不同栅瓣杂波中的地面低速动目标,因此该方法不仅具有比一般分布式星载雷达处理更大的区域覆盖率和广域监视能力,具有较高的GMTI性能,且处理简单,运算量低,适合于星上实时处理.

一种高分辨机载SAR/GMTI雷达接收子系统

较详细介绍了一种高分辨机载合成孔径雷达及地面动目标检测(SAR/GMTI)雷达接收子系统。该系统采用的技术主要有:去调频宽带接收、基于直接数字频率合成(DDS)的宽带波形产生、机载环境下的低相噪频率合成及小型化结构设计等。采用该子系统的SAR已完成多载机平台试验及多用途飞行应用,获得了0. 5m×0. 5m分辨率和良好的动目标检测性能。

MIMO雷达GMTI性能及DOA估计的克拉美·罗界分析

研究了MIMO雷达GMTI性能及其DOA估计的克拉美.罗界(CRB)。首先建立机载平台下MIMO雷达信号模型,通过对系统参数设置,可使MIMO雷达工作在3种不同模式中。接着分析了MIMO雷达GMTI性能,并推导出了在MIMO雷达空时信号模型下,利用空时联合域信息时DOA估计的CRB。仿真结果表明,无论是GMTI性能还是DOA估计性能,MIMO雷达均优于相控阵雷达,尤其是发射稀疏阵MIMO雷达性能最佳。同时,利用空时联合域信息能有效改善MIMO雷达DOA估计的CRB,在目标多普勒频率相差较大时效果更加明显。

基于高斯粒子滤波的机载GMTI雷达跟踪

在使用机载雷达对地面目标进行跟踪过程中,常规粒子滤波算法时间复杂度高,误差性能改善幅度不明显。在状态向量服从高斯分布的条件下,将高斯粒子滤波算法应用到机载GMTI雷达非线性滤波过程中。该方法可以根据状态向量的二阶统计量抽取粒子,粒子权值不需要递推计算。相对于常规粒子滤波算法,降低了时间复杂度,并且能够在一定程度上提高误差性能。仿真结果证明了该方法的有效性。

一种基于动目标聚焦的SAR-GMTI方法

由于输入信杂噪比(Signal to Clutter Noise Ratio,SCNR)较低,杂波抑制后超高频(Ultra-High Frequency,UHF)波段合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像中剩余静止目标杂波导致系统虚警概率较高。该文提出一种动目标筛选方法,能够判断恒虚警概率(Constant False Alarm Rate,CFAR)检测器检测到的目标是否为动目标。提出一种动目标原始数据恢复方法,能够从整幅SAR图像中恢复任意孤立点的多普勒相位历史。采用距离多普勒处理对恢复的数据成像,然后采用方位自聚焦处理对所成子图像进行重新聚焦。如果子图像中目标为静止目标,则聚焦前后子图像不变,否则图像被重新聚集。通过检测图像的变化可以排除虚假动目标。仿真及实测数据处理结果说明了该方法的有效性。

机载多通道SAR-GMTI的杂波抑制方法

该文研究机载多通道合成孔径雷达地面运动目标检测中的杂波抑制问题。杂波抑制是地面运动目标检测的重要问题,而通道间的相干性是影响杂波抑制的一个重要因素。对于多通道系统来讲,通道之间无论是通道特性还是天线的方向图都会存在差异,影响通道间的相干性。为改善杂波抑制比,该文通过通道均衡来提高通道间的相干性,并利用自适应相消的方法进一步抑制杂波。实测数据验证了该文方法的有效性。

基于DPCA技术的星载SAR/GMTI处理方法

星载合成孔径雷达的轨道运动以及地球自转、地球曲率等因素使星载SAR/GMTI处理方法与机载不同。该文首先分析了星载SAR三孔径天线信号特性,然后给出并详细分析了基于偏置相位巾心天线(DPCA)的机载SAR/GMTI处理方法。在此基础上,给出了一种基于DPCA技术的星载SAR动目标检测、测速及目标定位的实现方法。最后,星载SAR/GMTI计算机仿真结果验证了该方法的有效性。

一种SAR-GMTI的无源压制性干扰方法

针对合成孔径雷达地面动目标检测(synthetic aperture radar-ground moving target indication,SAR-GMTI)的工作原理,提出了一种基于旋转角反射器的无源压制性干扰新方法。该方法利用旋转角反射器产生的微多普勒在各个通道中形成干扰条带,在多通道抑制地杂波后,微多普勒干扰条带将造成动目标检测无法完成,使得无法对动目标正确地定位和测速。理论分析和仿真实验证实了该方法对SAR-GMTI干扰的有效性。

一种基于DPCA的星载SAR/GMTI实现方法

星载SAR的轨道运动和受地球自转、地球曲率等因素影响,以及卫星平台快速运动造成的地杂波谱展宽甚至占据整个方位谱,这些都使得星载SAR/GMTI的处理方法较机载SAR/GMTI更为复杂。为了有效检测运动目标,必须对地杂波进行抑制。偏置天线相位中心(DPCA)是一种有效的地杂波抑制技术。文中在星载SAR三孔径天线回波信号多普勒特性分析的基础上,结合Raney,R K给出的多普勒参数表达式,推导了一种基于DPCA的星载SAR动目标检测、径向速度分量估计以及目标定位的方法。最后,通过星载SAR/GMTI计算机仿真进行了验证。

基于实测数据的广域三通道SCANSAR-GMTI算法

根据广域三通道扫描模式合成孔径雷达地面动目标检测(scan synthetic aperture radar-ground moving target indication,SCANSAR-GMTI)实测数据的分析,提出一种广域三通道SCANSAR-GMTI系统的动目标检测、测速、定位及航迹检测的方法。该方法在保持杂波抑制后两通道的相位特性一致的前提下,采用两路杂波抑制性能整体最优的3多普勒通道变换(3 Doppler transform,3DT)方法,保证了系统的杂波抑制能力,结合相位干涉原理实现运动目标定位、测速,补偿载机运动带来的场景移动后实现了目标航迹的检测。最后,给出了对三通道实测数据的处理结果,验证了该方法能有效地检测地面慢速运动目标并检测其航迹。

SAR／GMTI方法的改进与动目标在雷达图像上的再定位处理

SAR雷达是一种高分辨成像雷达,GMTI是SAR的一种工作模式,主要用于地面动目标搜索及跟踪,而雷达图像则可为检测出的动目标提供地理定位参考。传统的GMTI方法对动目标速度估值不够准确,作者改进了原来的方法,提高了动目标速度估值准确性,更便于后续的航迹相关处理。当动目标轨迹得到后,其在雷达图像上因为多普勒效应产生了移位,本文介绍了通过频谱搬移将动目标在雷达图像上重新定位的方法,得到了真实的动目标轨迹。文章最后利用雷达实测数据进行处理,得到了较满意的结果。

低频宽带SAR/GMTI试验系统

低频宽带SAR/GMTI能对开阔或叶簇覆盖地区的静止和运动目标进行侦察、监视及成像。详细介绍了低频宽带SAR/GMTI系统及其信息处理过程,讨论了其中的谱修正、成像及通道均衡等问题;针对系统的低载频特性,采用了STAP、DPCA结合ATI、图像域STAP 3种GMTI方法。外场试验证明,该系统能够有效地抑制杂波,检测运动目标,并估计运动目标参数。

SAR-GMTI匀加速运动假目标有源调制干扰方法

借鉴匀加速运动调制思想,提出了一种SAR-GMTI匀加速运动假目标有源调制干扰方法。详细确定了有源实现方式下各关键干扰参数,阐释了干扰成像结果,分析了速度、载频、斜距等侦察误差对干扰效果的影响,采用三孔径干涉对消方法研究了其对GMTI的对抗性能,并开展了基于实测数据的实验分析。该干扰样式携有逼真的匀加速运动特征,具有距离向相干、方位向部分相干的特点,可实现对SAR-GMTI的匀加速运动假目标干扰效果,是一种有效稳健的干扰方法。

天基分布式雷达GMTI方法

小卫星分布式雷达具有很多优点,但由于平台速度高、天线面积小、超稀疏分布,给信号处理带来了近场、宽带、混合基线等问题.本文针对地面慢速目标检测(GM T I)提出一种非同时采样空时自适应处理方法,能够有效缓解近场、方位去相关等问题,并提出两种提高GM T I性能的方法,新方法对复杂地形的适应性大大提高,仿真结果证实了方法的有效性.

对SAR-GMTI的灵巧遮蔽干扰方法研究

提出了一种对SAR-GMTI灵巧遮蔽干扰方法。该方法通过匀加速运动调制实现方位向干扰的同时,对SAR信号进行余弦调相实现距离向干扰,将二者结合可在成像中形成区域遮蔽干扰效果,并以三通道干涉对消技术为例分析了其对多通道GMTI的对抗性能。该方法的优点有两个:一是遮蔽区域大小和位置均可以通过改变干扰参数进行灵活控制;二是干扰信号与SAR的距离向和方位向滤波器是基本匹配的,所需的干扰功率比较小。仿真实验证明了该方法对SAR成像和SAR-GMTI成像均具有很好的干扰效果。