基于OAM-SAR成像的双波段图像融合方法

带有轨道角动量(OAM)的涡旋电磁波理论上可以产生无穷多种相互正交的调制模式,为MIMO-SAR系统带来了新的自由度。根据MIMO-SAR的特点,研究了电磁涡旋雷达成像的理论基础,建立了正侧视下的OAM-SAR成像模型,针对涡旋信号采用了改进的BP算法进行双波段成像,利用低波段成像结果确定目标大致范围,利用高波段成像结果获得目标清晰细节,最后将两幅图像进行融合。仿真和实际数据处理结果表明,BP-OAM-SAR系统可以大幅度提高方位向分辨率,而双波段SAR图像融合可以降低成像的计算量,有效排除高波段下虚像的干扰,进一步提高图像分辨率。

基于涡旋电磁波体制的三维SAR成像方法

涡旋电磁波得名于其传播时围绕行进轴的旋转现象,该电磁属性被称为轨道角动量。基于其在方位角上的目标分辨能力,该文将涡旋电磁波引入传统的合成孔径成像中,提出了一种新的三维成像方案。在结合轨道角动量模态域之后,将合成孔径雷达二维回波扩展到三维。首先,基于波形分集理论,获取同时多模态回波数据,并利用傅里叶变换(FT)变换到方位角维,形成距离-合成孔径方位-方位角三维数据。然后,基于Radon-FT,提出了一种联合二维方位压缩算法来生成三维目标成像。仿真结果验证了系统和算法的性能,证明了涡旋电磁三维合成孔径成像雷达系统的优越性。

基于轨道角动量的电磁涡旋SAR成像新方法

为研究电磁涡旋波在合成孔径雷达(SAR)领域的应用潜力,验证电磁涡旋SAR成像的可行性,将电磁涡旋与合成孔径雷达模型结合,通过使用单一模式的轨道角动量,用合成孔径原理实现方位聚焦。给出了基于电磁涡旋的SAR几何模型和回波信号模型,并提出了适用于电磁涡旋SAR的改进chirp-scaling(CS)成像算法。通过点目标仿真分析,验证了所提成像算法的有效性。该方法可为SAR系统新体制设计及雷达的研究提供参考。