应用于SAR的一种波形及多普勒效应补偿技术

常规合成孔径雷达（ＳＡＲ）利用线性调频信号获得纵向距离高分辨,但一般要求系统瞬时大带宽和高速Ａ／Ｄ变换器。目前引起雷达界广泛关注的步进频率脉冲串波形可以在不要求系统瞬时大带宽和高速Ａ／Ｄ采样率的情况下获得径向距离高分辨［１］。着重研究分析此种波形在ＳＡＲ中的应用及其多普勒效应并提出一种纵向距离合成高分辨成像时的多普勒二次相位的补偿方法,从而消除了纵向距离分辨率的恶化和信噪比损失     

结合非线性CS算法的UWB-SAR运动补偿

载机飞行不稳对SAR成像质量影响很大,对超宽带SAR系统尤其如此,提出了一种结合非线性CS算法的超宽带SAR运动补偿方法。通过采用引入高次相位补偿和非正交旁瓣抑制的改进非线性CS算法,减小了超宽带SAR成像中的相位误差。通过成像前的常规一阶运动补偿和距离徙动校正后的分块二阶运动补偿,有效补偿了超宽带SAR中的方位空变运动误差,提高了飞行不稳时的成像质量。该方法在运动补偿时考虑了方位空变运动误差随距离的变化,针对载机运动误差变化较快的情况也给出了处理办法。仿真和实测数据的处理结果验证了该方法的有效性。     

基于强点信息的SAR多普勒中心估计算法

提出了一种利用强散射点回波信息的合成孔径雷达多普勒中心快速估计算法,算法直接对距离压缩之后的回波信号进行处理,利用图像处理中的相关技术进行强散射点的选择和时域徙动曲线的跟踪,在提取出强点目标的距离时域徙动曲线后,由距离走动和多普勒中心之间的关系,直接计算得到多普勒中心估计值。算法的计算步骤简单,在对含有强散射点的回波数据进行处理时可以获得很高的计算效率。对Radarsat I卫星原始数据的处理,验证了算法的有效性。     

适于"Tandem"模式双基地SAR修正距离多普勒算法

基于"Tandem"模式双基地SAR几何关系及其信号模型,完成了对距离多普勒算法在"Tandem"模式双基地SAR中的扩展,给出了一种适用于该模式下的修正距离多普勒算法,详细地推导成像算法的每个步骤,成功地解决了由于接收、发射平台分置而产生的不同于单基地SAR的距离徙动校正和方位聚焦问题。仿真表明在任意双基地角情况下,该算法均能得到很好的成像结果。     

对大处理角UWB-SAR成像技术的分析和研究

针对工作于大处理角条件下的超宽带合成孔径雷达（ＵＷＢ－ＳＡＲ）,本文根据成像技术的要求,主要分析了距离迁移、耦合性、空变特性、数据量、非矩形数据采集单元、运动补偿、自聚焦等产生新问题的机理及其对成像结果的影响,并研究了解决相应问题的方法。     

脉冲多普勒引信多普勒信号及最佳启动频率分析

本文针对脉冲多普勒无线电引信的回波特点，提出利用等效散射点的方法建立引信目标的散射模型和回波模型，计算了各种交会状态下的最佳炸点误差，并通过小波变换实现了对多普勒频率曲线的平滑滤波。     

适于大斜视角星载SAR系统的改进距离-多普勒算法

分析了当天线斜视角增大时,导致传统距离-多普勒成像算法性能下降的主要误差来源.提出了一种适合大斜视角星载SAR系统的改进距离-多普勒算法,并给出了处理仿真点目标数据得到图像质量的比较.结果表明,在大斜视角情况下,改进算法的性能远大于传统的距离\|多普勒成像算法.     

适于大斜视角星载SAR系统的改进距离┐多普勒算法

分析了当天线斜视角增大时,导致传统距离－多普勒成像算法性能下降的主要误差来源。提出了一种适合大斜视角星载ＳＡＲ系统的改进距离－多普勒算法,并给出了处理仿真点目标数据得到图像质量的比较。结果表明,在大斜视角情况下,改进算法的性能远大于传统的距离－多普勒成像算法。     

基于多普勒频率变化率的无源定位算法研究

针对新型无源探测系统的要求,在原有多普勒频率变化率无源定位算法的基础上,为提高定位精度和收敛速度,提出了增加多普勒频率作为观测量,同时引入EKF算法对原始定位结果进行了处理。计算机仿真结果表明,改进后的算法能够满足新型无源探测系统的技术要求。     

UWB-SAR抑制RFI技术的参数化方法

射频干扰(RFI)抑制技术是超宽带合成孔径雷达(UWB-SAR)的关键技术之一.首先分析了RFI信号的来源和特性.基于RFI信号的窄带性质,简要综述了抑制RFI技术的参数化方法.然后,针对RFI信号的调制特性和非平稳性,分别提出了其调制模型和时变AR模型,并讨论了采用基函数展开形式的模型求解方法.最后,给出了几种参数化方法的实验结果.     

Azimuth resolution improvement for spaceborne SAR images with quasi-non-overlapped Doppler bandwidth

The azimuth resolution improvement problem is solved via a coherent combination of synthetic aperture radar （SAR） ima-ges with the quasi-non-overlapped Doppler bandwidth. Prior to the spectra combination, SAR images should be coregistered, while phase biases induced by topography, atmospheric propagation delays and baseline measurement errors should be calibrated. However, the coregistration accuracy suffers from large Doppler decorrelation caused by the quasi-non-overlapped Doppler band-width. Furthermore, the method used to estimate phase biases from interferogram of azimuth prefiltered SAR image pairs wil fail when there is no overlapped spectrum. The fringe simulation and maximum sharpness optimization are adopted to deal with the problems. Accordingly, a novel algorithm to coherently synthesize SAR images is presented. The experiment with the Terra SAR X-band （TerraSAR-X） satel ite data validates the performance of the presented method.     

估计残差功率度量下的UWB-SAR抑制RFI算法性能

在基于正弦波模型的UWB SAR抑制RFI框架下 ,提出了综合反映频率、幅度和相位估计误差的估计残差功率 (ERP)度量指标 ,并以此为准则比较了几种常用的正弦参数估计算法以及基于特征结构分析的最大似然方法的性能。分析结果对于选择和设计有效的UWB SAR抑制RFI算法具有重要的指导意义。仿真实验验证了所得结论的正确性。     

机载SAR实时多普勒中心估计原理及硬件实现

针对机载SAR多普勒中心实时估计问题,提出了基于相关函数算法的实现方案,分析了影响估计精度的因素。该算法通过计算回波信号的方位向自相关函数来得到多普勒中心值,避免了对回波信号功率谱的计算,显著降低了运算量。该方案对不同距离子条带的数据进行估计,获得了多普勒中心在测绘带内的变化情况。给出了基于TI TMS320C6415芯片的硬件实现方法,对实际探测数据的估计结果表明该方案满足了精确度和实时性要求。     

超宽带合成孔径雷达图像中二面角目标的检测

目标的散射特性常依赖于雷达和目标间的姿态角,这种依赖性在大积累角的UWB-SAR中尤为明显。通过分析SAR图像的频谱特点,提出一种归一化标准偏差滤波方法。在该方法中,SAR的复数图像首先通过一组带通二维滤波器,然后将滤波器组的输出图像序列合成一幅信杂比得到提高的图像。对仿真数据处理的结果表明,该方法的性能优于曾提出的方向匹配滤波方法。     

Doppler Beam Sharpening for Arc Turning Flying

The signal processing and error analysis of arc turning flying for Doppler beam sharping (DBS) are described in the paper. As a sort of synthetic aperture radar, DBS is different from strip or spotlight mapping. The analytical expressions of DBS processing for both the inside arc turning and outside arc turning flying are given. The computer simulation of arc turning flying with an acceleration of 3g was performed on an IBM-PC. The results showed that the error of arc turning flying of DBS can be made negligibly small.     

机载SAR静止场景成像及运动目标检测研究

针对真实飞行条件下飞机运动和定位误差导致多普勒中心频率和多普勒调频斜率误差,从而使图像出现大的变形的特点,提出了真实飞行条件下估计接收数据多普勒中心频率和多普勒调频斜率的新方法。该方法设置飞机速率和脉冲重复频率比为常数,保证方位向接收信号均匀空间取样,使用实时最小二乘拟合算法,增加了和距离相对应的多普勒中心频率曲线估计的精确性。给出了应用该方法的具体步骤,并通过此方法同时实现了实时对地物背景成像以及地面多个运动目标的检测。最后用试验结果验证了该方法的有效性。     

SAR原始数据的频域量化编码方法研究

对SAR原始数据时域中的统计特性进行分析的基础上,对原始数据在频域中的特性进行了具体分析,分析的结果认为SAR原始数据在时域和频域中的特性相一致,从而提出了频域中采用块自适应量化编码的方法,文中对该方法进行了深入讨论,同时在文中还介绍了利用该方法对SAR原始数据进行压缩处理的实验结果,由实验结果可以看出,在频域中实现SAR原始数据的压缩同样也能得到良好的效果。     

利用Wigner-Ville分布估计星载合成孔径雷达多普勒中心频率

在星载合成孔径雷达（ＳＡＲ）系统中,多普勒中心频率的精度直接影响着成像的质量。目前常用的多普勒中心频率估计方法的估计精度与目标场景的统计特性密切相关,因而在实际应用中估计方差较大。本文提出了一种基于时频分析的多普勒中心频率估计方法,并给出了处理仿真及ＥＲＳ－１实测数据的结果。结果表明这种估计方法对目标统计特性的变化不敏感,而且估计精度较高。