ISAR像自动识别中的预处理算法

目标逆合成孔径雷达（inverse synthetic aperture radar, ISAR）像通常表现为随视角变化的稀疏散射中心分布,这严重影响了ISAR像特征提取和目标识别的性能。以获得清晰且稳定的ISAR像为目的,研究了一种新的预处理算法:首先根据斑点噪声和横条纹干扰特点,对图像使用全局迭代阈值抑制斑点噪声,局部散射点强度削减抑制横条纹干扰,然后分别利用形态学处理和邻域平均法填充和平滑图像,最后对图像做质心、尺度和视角的归一化。仿真结果表明,该算法有效地提高了ISAR像的稳定性,有利于后续的目标特征提取与识别。     

PolSAR图像的两级分块最优加权滤波方法

针对多极化合成孔径雷达（polarimetric synthetic aperture radar, PolSAR）图像的相干斑抑制问题,提出一种两级分块的最优加权滤波方法。该方法在分块加权法的块处理基础上,采用边缘检测模板对非同质类子块进行二次分类和处理,提高了滤波参数的估计精度。实验结果表明,该方法不仅保持了块处理简单、运算量小的优点,而且在斑点抑制和边缘保持方面更优于最优加权法和分块加权法。     

基于MP稀疏分解的弹道中段目标微动ISAR成像新方法

弹道目标在中段的运动包括轨道运动和微动。与轨道运动相比,弹道目标的微动能引起目标相对雷达视线角更为快速的变化,有利于逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar, ISAR)成像。针对自旋对称弹头的微动特性,提出了一种基于匹配追踪(matching pursuit, MP)稀疏分解的微动ISAR成像算法,分析了成像平面和成像所需积累转角,并通过计算机仿真与传统的距离－多普勒(range-Doppler, RD)、魏格纳－维尔(Wigner-Ville, WV)成像算法进行了比较。仿真结果表明：本文算法具有更好的成像精度和稳定性,且不受交叉项的干扰,是一种有效的微动目标成像算法。     

宽测绘带多阵合成孔径声纳成像的仿真研究

针对现有多接收阵合成孔径声纳算法没有考虑或低估了＂停-走-停＂近似在宽测绘带和高平台运动速度情况下带来的图像失真,本文在深入分析多接收阵系统误差的基础上,以距离多普勒算法为例,提出了一种有效的多接收阵合成孔径声纳成像处理方法。它舍弃了费涅耳近似,较为精确的补偿了停走停近似引入的误差,因而适用于低频宽波束宽测绘带成像。仿真证明了方法的有效性。     

基于B-CFAR预处理的自动匹配目标识别法

针对传统模板匹配识别算法中 ,受目标旋转带来的识别率与运算速度难以两全的问题 ,文章采用了一种改进算法。首先在匹配之前用双参数恒虚警检测 (B-CFAR)提取感兴趣的区域 (ROI) ,这样排除了一些干扰 ,不仅能提高识别率 ,而且对于数据量很大的合成孔径雷达 (SAR)图像匹配速度也有所提高 ,然后对图像上每点窗口内计算方向性并依此选取相应方向的模板 ,最后用相应模板对图像进行匹配。将此算法运用在复杂二维 SAR图像飞机识别中 ,结果表明得到了良好的识别效果     

基于GNSS卫星信号的多基SAR系统性能

为解决基于GNSS卫星信号的星机多基SAR系统信噪比低的问题,提出几种改善系统信噪比的方法.分析了GNSS卫星信号源的信号特性及GPS信号的雷达模糊函数,研究其作为多基SAR系统发射信号的适用性,推导了雷达方程,并分别对点、面目标的信噪比进行分析.结果表明:作为系统照射源的GNSS信号具有良好的距离、速度分辨特性.采用适当的信号处理方法,可有效改善系统信噪比,满足多基SAR成像的要求.     

伯格谱估计方法在VSAR中的应用

针对目前速度合成孔径雷达（ＶＳＡＲ）中速度分辨力不高和天线数目过多的问题进行改进,以便对慢动目标进行检测,采用伯格法对ＶＳＡＲ信号处理中的相位信息进行处理,以提取速度信息,从而取代传统的经典谱估计方法。仿真结果表明,使用伯格法可以获得更高的速度分辨力和方位分辨力。同时,柏格法的使用可以降低天线数目和整个天线阵列的总长度,从而降低硬件的复杂度。     

Simulation study on optimal currents and winds for the spaceborne SAR mapping of sea bottom topography

A simulation model for the radar backscattering cross section of the sea surface has been developed based on the synthetic aperture radar (SAR) imaging mechanism of the sea bottom topography. The relationship between tidal currents, sea surface winds and the SAR mapping of the sea bottom topography has been analyzed using the results of the simulation. It is shown that the sea bottom topography can be observed by spaceborne SAR more easily at high current speeds. The optimal direction of the currents for mapping the sea bottom topography is the direction perpendicular to the bathymetric features while the direction parallel to the bathymetric features is the worst. The optimal range of wind speeds for mapping the sea bottom topography is between 3 and 9 m/s. The wind directions between 30° and 89° are preferred although the effect of the wind direction on SAR mapping of bottom topography is complicated.     

典型目标的合成孔径雷达回波生成与图像仿真

分析了典型目标的合成孔径雷达(SAR)回波与图像仿真对验证SAR成像算法的有效性、开展SAR图像解译和SAR图像自动目标识别等方面的研究具有重要作用,在现有的SAR回波信号和图像仿真方法基础上,提出了一种新的目标SAR回渡信号和图像仿真方法,该方法把目标特性分析的曲面像素法和基于二维傅立叶变换(2DFFT)的SAR回波信号仿真数学模型相结合,采用曲面像素法来计算目标的散射率,用基于2DFFT的回波生成方法来计算SAR回波,实现了典型目标的合成孔径雷达回波生成和图像仿真,并给出了相应的仿真结果,证明了该方法的有效性.     

Anti-saturation block adaptive quantization algorithm for SAR raw data compression over the whole set of saturation degrees

In order to improve the performance of block adaptive quantization (BAQ) when the output of the analog to digital converter (ADC) is saturated, this paper proposes an anti-saturation BAQ algorithm. First, the concept of the standard deviation of the output signal (SDOS) of the ADC is proposed. Also, unlike traditional normalization processing, SDOS is used and the mapping between SDOS and the average signal magnitude is deduced. Second, the saturation term is introduced to the Lloyd–Max quantizer and an optimal non-uniform scalar quantizer for saturated SAR raw data quantization is proposed. After this, the implementation scheme for the proposed algorithm using an FPGA is analyzed in detail. Third, the relationships among the saturation degree of the signal, the peak-topeak value of the ADC, standard deviation of the input and output signal of the ADC and the average signal magnitude are deduced. Based on these relationships, a power compensation decoder is designed for encoding. Numerical experiment results based on ERS-1 and the simulated data show that the performance of the proposed algorithm is better than that of BAQ.